月は私たちの最も身近な天体だが、未解明の謎や都市伝説が多く存在する。
今回は月が人工衛星だと言われる理由とその謎について調べたことをまとめていきます。
月の空洞説
月の内部が空洞であると考えられる理由は、いくつかの観測データに基づいています。
それぞれを考察していきたいと思います。
クレーターの深さ
月のクレーターは、大きさにかかわらず深さは非常に浅く、数㎞しかありません。よって、月の表面の下に硬い金属層や空洞があるのではないかと考える人もいます。
クレーターとは隕石等が月表面に落ち、衝突した際にできる跡のことです。この時に落ちた隕石は2種類考えられます。
1、小さい隕石
小さい隕石は衝突エネルギーも小さい為、浅いクレーターができます。
２、大きい隕石
衝突によって発生した熱で周囲の物質が融解し、液体のようになることがあります。この液体状の物質が中心に戻ることで、クレーターの底が盛り上がり、結果的に浅くなります。
そもそも月の重力は地球の約1/6と弱いため、クレーター形成時の衝突エネルギーが小さく、深さも浅くなりやすいです。
月震の継続時間の長さ
地震は長くでも数分で収まるのに、月震は揺れ時間が長く、ピークに達するまでに数十分、揺れがおさまるまでに数時間も揺れが続くことがある。
月が長時間にわたって振動するのは、表面が鐘のように硬い金属の殻で覆われて、内部が空洞であることを示唆していると考える説があります。
地球上で起こる地震が数分で収まるのは、地球表面に大量の液体（水）があるからです。地震波が地殻やマントル、液体の外核を通過する際にエネルギーが急速に減衰します。しかし、月は内部が乾燥しており、液体の層や水分がほとんどありません。このため、月震の震動はエネルギーを失いにくく、長時間持続します。
密度の低さ
月の地殻密度（2.9～3g/㎤）は地球の地殻密度（2.7～3g/㎤）と同じくらいにもかかわらず、月の平均密度（3.3g/㎤）は地球の平均密度（5.5g/㎤）よりもはるかに低い。
この低密度は、月の内部に空洞や空隙が存在する可能性を示唆していると考える説があります。
月の平均密度が低い原因は、月の内部は地球ほど分化（層構造化）が進んでおらず、内核が小さいためです。
地球の内核は地球の半径の約1/2あるのに対し、月は1/5しかありません。
そのため、地殻の密度が同じにもかかわらず、月全体の平均密度は地球と比較して小さくなるのは当然だと考えられます。
同じ面を地球に向ける不自然さ
月がいつも地球に同じ面を向けると聞いたことはあるでしょうか。このため、月の裏側は地球からは見えず、長い間謎に包まれていました。その謎めいた性質から、宇宙人の基地や巨大な構造物があるという都市伝説も生まれています。
この現象は以下のような理由で起こります。
自転周期と公転周期の一致
月の自転周期（月が自身の周りを回る時間）と公転周期（月が地球の周りを回る時間）が同じ27.3日であるため、地球から見ればいつも同じ面しか見えない。
自転周期と公転周期が同じってとても不自然！？と思った方もいるでしょう。しかし、ちゃんとした理由があるんです。
潮汐力の影響
地球の重力が月に及ぼす潮汐力により、月の形状がわずかに縦長に変形（潮汐バジル）します。
仮に月の自転が今より早かった場合、この変形した部分が地球に対してずれていきます。地球の重力はこのずれを元に戻そうとする力（潮汐摩擦）を生み出し、月の自転にブレーキをかけます。
長い年月をかけ、月の自転速度が遅くなり、最終的には月の自転周期が公転周期と必ず一致するようになります。この状態が潮汐ロックで、月は常に同じ面を地球に向けるようになります。
潮汐ロックは、天体間の重力相互作用によって自然に起こる安定した状態です。月だけでなく、木星のガリレオ衛星や冥王星の衛星カロンのように、他にも多くの衛星や惑星が主星に対して潮汐ロックされている例があります。
400倍の奇跡
太陽の直径は約139万キロメートルで、月の直径は約3,474キロメートルです。つまり、太陽の直径は月の直径の約 400倍 です。一方で、太陽は地球から約1億4960万キロメートル離れており、月は地球から約38万キロメートル離れています。つまり、太陽は月よりも地球から約 400倍遠くにあります。
太陽は月の400倍大きいが、400倍遠いため、地球から見た見かけの大きさが同じになります。日食の際に月が太陽を完全に覆い、「皆既日食」が起こるのもこのためです。
400倍の偶然
太陽と月の見かけの大きさが一致するのは、確かに非常に珍しい現象ですが、「奇跡」というより「偶然」です。
アポロ計画で月に設置された反射板を使ったレーザー測距実験によると、月は地球から年に約3.8センチメートルの速度で遠ざかっています。一方、太陽と地球の距離は約1億4960万キロメートルと変わらないため、「400倍」は永久ではないことがわかります。
遠い将来では、月が太陽を完全に覆い隠す「皆既日食」は起こらなくなり、月が太陽の一部を隠す「金環日食」が主流になります。
まとめ
- 月が人工衛星であるという説や空洞説は、科学的には否定されています。月の特徴は、自然の物理法則によって説明可能です。
- 月のクレーターの浅さ、月震の長さ、密度の低さは、月の内部構造や形成過程に起因するものです。
- 太陽と月の見かけの大きさが一致するのは、偶然の一致であり、宇宙の長い歴史の中では一時的な現象です。
月は依然として多くの謎を秘めていますが、科学的な探求によってその正体が少しずつ明らかになっています。あなたは月のどこに最も興味を引かれますか？その謎を解き明かす日が来るのを、楽しみに待ちましょう。
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