アナレンマとは？ 意味や簡単な作り方

太陽が空に奇妙なカーブを描いている見事な写真を撮るのは、すぐにはできません。丸1年かかるのです！この記事では、これらの曲線がどのように機能するのか、そしてどのようにあなた自身のわずか数クリックで作ることができるのかをお伝えします。

目次

• アナレンマとは
  • 北半球産アナレンマと南半球産アナレンマ
• アナレンマの作り方
  • 月やその他の天体の曲線の作り方
• アナレンマの意味
• アナレンマの8の字の軌跡の理由
• アナレンマの過去の形
• 他の惑星のアナレンマの形
• 結論

アナレンマとは

アナレンマ（analemma）とは、毎日同じ時刻に太陽の位置を定点から捉えた場合に、太陽が1年かけて空で描く、細長い8の字に似た閉じた曲線のことです。天文学では、「アナレンマ」という言葉は太陽について使われるが、作り方は少し違うが、月の8の字の軌跡も一般にアナレンマと呼ばれます。

アナレンマを写真に撮るのは、天体写真の中でも最も難しく時間のかかることとして知られています！ある場所にカメラを設置し、1年を通して何度も、いつも全く同じ時刻に太陽をスナップする必要があります。そして、これらの写真を重ね合わせ、最終的な結果を得るのだ。ところで、アナレンマの見え方は複数の要因に左右されます。

北半球産アナレンマと南半球産アナレンマ

地球上のさまざまな場所でアナレンマがどのように見えるかについて説明しましょう。太陽が空で最も高い位置にある太陽正午の頃にアナレンマを作るとします。

北半球で撮影されたアナレンマは、上部に小さな輪がある8の字型に見えます。北極でアナレンマを捉えた場合、直立した8の字の上半分しか見えません。

南半球では、小さな輪が大きな輪の下にあります。南極では、上半分（大きい方の輪）だけが地平線の上に見えることになります。

太陽がアナレンマ上で最も高くなるのは夏（北半球では6月、南半球では12月）で、最も低くなるのは冬であります。その間の時間が残りのパターンを構成します。直立した8の字を撮るには、太陽正午の近くにアナレンマを作ります。傾いたアナレンマを捉えるには、太陽が太陽正午に達する前後の時間を選びます。

アナレンマの作り方

アナレンマを自分で作るには、難しい方法と簡単な方法の2つがあります。ここでは簡単な方法にこだわるが、Instructables.comですべての難しい手順を見つけることができます。どんな場所でも1分でアナレンマを作る方法を紹介しよう：

• 無料アプリSky Tonightを開く（まだお持ちでない方はこちらからダウンロードしてください）；
• 空マップで太陽を見つけ、タップする；
• 下に表示される小さなカメラのアイコンを押す；
• 太陽のアナレンマができました！。
• 大きな青い丸いアイコンを2回タップして、カメラの画像にアナレンマを重ねます。

下部のパネルでアナレンマの外観を調整できます。下部の5つのアイコンのうち4つは、日付表示、水平線下の見え方、パターンの濃度、ライン表示をコントロールします。列目のアイコンは、カーブの種類を切り替えます。

月やその他の天体の曲線の作り方

楽しみはこれだけではありません。Sky Tonightアプリでは、月、惑星、準惑星（冥王星を除く）、小惑星、彗星のような他の天体のクールなカーブも作成できます！

月の8の字カーブは特に面白いです。アナレンマのように見えますが、これを作るには、月の位置を、通常の24時間ではなく、24時間と51分ごとに、少し遅れてマークします。これは、月が空の同じ位置に戻るのにかかる時間を表しています。曲線全体は、月の1ヶ月の期間をカバーしています。

他の天体のカーブを作るには、太陽と同じ手順に従います。また、展開可能なパネルの下部にあるアイコンを使って設定を変更することもできます。

アナレンマの意味

見かけの太陽時**は、地球が太陽の周りを公転しているため、1年を通して様々な速度で動いています。また、平均太陽時も存在します。これは、太陽が1年を通して均一な見かけの速さで移動している場合、ほとんどの時計で一定に保たれる時間であり、観測によって測定されます。見かけの太陽時と平均太陽時の差は、均時差（きんじさ、equation of time）として知られています。アナレンマとは、毎日同じ平均太陽時をとらえたもので、基本的には時間の方程式を図にしたものです。

地球は少し細長い軌道を描いており、太陽に近づくと（毎年1月頃）、重力の影響で速く動きます。また、地球の地軸は傾いており、地球の北半球は3月から9月にかけて太陽の方向に、南半球は9月から3月にかけて太陽の方向に傾いています。

楕円軌道と傾きの複合的な影響により、各太陽日の長さは前日とわずかに異なります。このため、見かけの太陽時間は1年を通して変化します。例えば、11月の見かけの太陽時間は平均太陽時間より16分早く、2月は14分遅く、4月と9月は2つの時間が交差し、終わりのないサイクルを繰り返します。

アナレンマの8の字の軌跡の理由

アナレンマは、地球の軸の傾きと楕円軌道のため、わずかに細長い8の字のように見えます。

アナレンマの基本的な8の字の形は、主に地軸の傾きに由来しています。傾きのために、太陽から見ると、地球は太陽の周りを公転している間にぐらつくように見えます。そして、このぐらつきのために、地球の固定された位置から見ると、太陽は地球の空で8の字のパターンを作っているように見えます。軸の傾きがなければ、アナレンマは楕円形になります。赤道では、西から東への直線となります。

アナレンマの非対称性は、地球の細長い軌道によるものです。地球の軌道が円形であれば、アナレンマの上下の輪は同じになります。

季節によって、地球は太陽に近づいたり遠ざかったりします。太陽に最も近づく時期（1月の近日点）では、地球の速度が速くなるため、太陽は空に大きな輪を描きます。さまざまな場所で撮影されたアナレンマを見ると、1月頃はどこでもアナレンマパターンの密度が低くなり、幅が広くなっていることがわかります。

地球は約23時間56分で自転します。これは恒星日です。しかし、太陽が空の同じ地点、つまり子午線上に戻るには、さらに約4分かかります。これは太陽日です。日時計を設置し、ある日の正午にストップウォッチをスタートさせ、翌日の正午にストップウォッチを止めると、太陽日を計測することになります。

太陽が同じ場所に戻るためには、地球は2日連続で自転しなければなりません。恒星1日の間に地球は360°回転し、太陽1日を完成させるためには、さらに1°回転しなければなりません（合計361°）。地球の公転速度が変わると、太陽を子午線上に戻すために地球が回転しなければならない角度も増えます。

近日点の近くでは、地球の速度が速くなり、自転しなければならない角度が少し増えます。そのため、太陽は正午から次の正午に移動するのに時間がかかります。時計が正午と言うとき、太陽はまだ子午線に達していません。遠日点の近くでは、地球が公転軌道をゆっくり移動するため、衝が起こります。この時、地球は太陽を子午線上に戻すためにそれほど大きな角度を作る必要がありません。私たちの時計が正午を示す頃には、太陽はすでに子午線を通過しています。

また、地球の近日点が至点と分点のどちらに一致するかも重要です。750年前のように地球の近日点が夏至と重なる場合、アナレンマは南北対称の軸を持っていました。今日、地球は冬至の約12日後に近日点に達するので、アナレンマはわずかに傾いています。

アナレンマの過去の形

すでに述べたように、地球から見たアナレンマの見え方は、緯度と時間帯によって異なります。しかし、過去にも違って見えたし、未来にも違って見えます。時代とともに何が変わったのか、簡単に見てみましょう。

ゆっくりとした地軸の歳差運動などにより、赤道と地球の近日点は黄道に沿って徐々にずれていきます。現在、両者はゆっくりと接近している。1246年、近日点は12月の至点に、6489年、3月の分点に、11,732年、6月の至点に、そして16,974年、分点に、近日点は起こります。これらの場合、アナレンマ曲線のループはすべて異なります。

長期的には、近日点の離心率も経度も大きく変化します。例えば、約10万年前の地球の軌道は現在よりもずっと楕円で、離心率は約0.0473でした。紀元前98,500年頃、近日点が9月の分点と重なり、アナレンマがわずかに傾きました。紀元前93,000年頃、近日点は12月夏至と一致しました。このことと、より大きな離心率のために、アナレンマは雫のように見えました！

他の惑星のアナレンマの形

アナレンマとは、1年間の太陽の位置によって形作られる形のことで、惑星によって異なります。それぞれにユニークな表情があるが、その簡単な内訳を紹介しよう。

例えば火星。そのアナレンマは、高い離心率（地球の0.0167に対して0.0934）、近日点・遠日点が分点と一直線上にあるなどの要因が重なり、滴に似ています。

さて、水星から見たアナレンマは非常に単純である。軸の傾きが小さい（1度未満）水星のアナレンマは、ただの点です。金星と木星のアナレンマは楕円形をしています。土星のアナレンマは小さな輪のある滴です。海王星と天王星？海王星と天王星も同様に8の字型をしています。

結論

アナレンマとは、1年を通して太陽が空でどのように見えるかを示すものだが、天文学の世界ではもっと複雑なものです。その形状は多くの要因に影響され、その説明には複雑な数学が関わっています。この記事では、この用語を簡単な言葉で分解しました。さらに、誰でもすぐにアナレンマを作ることができる方法も紹介します。Sky Tonightアプリを使って、天文学を簡単に理解しましょう！