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ベイリーのビーズ、ダイヤモンドリング、またはまれにダブルダイヤモンドリング効果[ 1 ]は、皆既日食と金環日食の特徴です。同じ現象によって引き起こされますが、これらのタイプの日食では異なるイベントです。日食中に月が太陽を覆うと、月の縁の起伏のある地形により、一部の場所では太陽光のビーズが輝き、他の場所では輝きません。これらは、1836年にその効果を説明したフランシス・ベイリーにちなんで名付けられました。 [ 2 ] [ 3 ]ダイヤモンドリング効果は、ビーズが1つか2つだけ残っているときに見られ、月のシルエットの周りに明るいリングにセットされた輝く「ダイヤモンド」のように見えます。[ 4 ]皆既日食の前後に太陽光球の非常に細い三日月形が、はるかに大きなダイヤモンドではありますが、別のダイヤモンドリングとして一時的に現れることがあります。
月の地形は、山、クレーター、谷などの地形的特徴が存在するため、かなりの起伏があります。月の縁の輪郭（遠くから見た月の「端」）の不規則性は、恒星の掩蔽の観測から正確にわかっています。そのため、天文学者は、どの山や谷が日食の前にビーズを出現させるかをかなり正確に把握しています。ベイリーのビーズは日食の経路の中心では数秒間だけ短時間見られますが、本影の経路の端付近ではその持続時間が最大になり、約90秒間続きます。
ベイリーのビーズやダイヤモンドリング効果は、どちらの場合も光球が見えるため、適切な目の保護具なしで観察するのは危険です。 [ 5 ]
日食の皆既帯にいる観測者は、まず太陽が月のシルエットによって徐々に覆われていく様子を、約1分から4分という短い時間だけ見ます。その後、光球の最後の部分が消えるにつれて、ダイヤモンドリング効果（フィルターなしで見える）が現れます。リングからの光が消えると、明るい光球の最後の部分が月の縁に沿って並んだ谷間を照らし、ベイリービーズが現れます。[ 6 ]ベイリービーズが月の縁の後ろで消えると（ビーズは皆既食の終わりにも再び現れます）、彩層（ギリシャ語のchrōmaは「色」を意味する）と呼ばれる薄い赤みがかった縁が現れます。赤みがかった水素放射は肉眼で最もよく見えますが、彩層は他にも数千のスペクトル線を放出します。[ 7 ]
ビーズ日食は、太陽と月の見かけの大きさがほぼ同じである日食中に発生します。ビーズ日食の間、月の縁には月の周囲全体にベイリーのビーズが多数現れ、太陽の明るさは完全な皆既日食の約 2000 倍から 10 倍（等級は約 99.8% から 100.00% をわずかに超える）になります。滑らかな平均月半径を使用して皆既日食と金環日食を数学的に決定すると、ビーズ状の光球点が現れる月の谷底の深さが考慮されません。一部の著者は、最短のハイブリッド皆既日食（1986 年 10 月 3 日の日食など）のビーズ皆既日食の間、太陽の光球が完全に消滅しないため、これらの日食は金環日食としてのみ分類されるべきだと主張しています。ビーズ状皆既日食の直前と直後に見られるダイヤモンドリング効果は、しばしばダイヤモンドティアラと呼ばれます。ビーズ状金環日食または皆既日食の継続時間は非常に短く、約12秒未満です。ただし、ビーズ状ハイブリッド皆既日食およびビーズ状金環日食の前後の継続時間は、より長くなる可能性があります。
ベイリーは、その名にちなんだ現象の原因を発見したとよく言われるが、エドモンド・ハレーは1715年5月3日の日食の際にベイリーのビーズを初めて記録に残した。[ 8 ] [注1 ]ハレーは王立協会の哲学紀要に掲載された「最近の皆既日食の観測[...]」の中で、その現象の原因を記述し、正しく確認した。[ 8 ]
太陽が完全に沈む約2分前、太陽の残りの部分は非常に細い角状になり、その先端は鋭さを失い、星のように丸くなったように見えた。このような現象は、月の表面の凹凸以外には考えられず、月の南極付近には隆起した部分があり、その隆起によって極めて細い光のフィラメントの一部が遮られたのである。[ 8 ]
「ベイリーのビーズ」という用語は、ベイリーが1836年12月に王立天文学会でこの現象について報告した後に使われるようになった。スコットランド国境地帯のジェドバラで1836年5月15日の日食を観測した彼は、次のように報告した。
太陽の尖点が約40度離れているとき、大きさや間隔が不規則なビーズの列のような、光り輝く点が、太陽の円盤に入り込もうとしている月の円周部分の周りに突然現れた。[ 9 ]
皆既日食のダイヤモンドリング効果の前に、ベイリービーズと呼ばれる一連の小さな太陽光の粒が観察されます。これらのビーズは、1つずつ急速に消えていき、最後に1つだけ残ります。月の不規則な表面の精密な標高モデルを使用することで、1つのビーズではなく、二重のダイヤモンドリング効果を生み出すためにベイリービーズが収束する場所を予測することが可能になりました。この効果がたどる経路の地図が作成され、2024年4月8日の皆既日食の皆既帯沿いの都市を特定するために使用されました。[ 10 ]
1735年、画家であり建築家でもあるコスマス・ダミアン・アサムは、皆既日食とダイヤモンドリングを写実的に描いた、おそらく現存する最古の作品である絵画を完成させた。[ 11 ]
ダイヤモンドリング効果は、 『スタートレック：ヴォイジャー』（1995年～2001年）のオープニングクレジットシーケンスで見られるが、これは架空の太陽系外天体を宇宙から見たものという設定である。
ベイリーのビーズ現象は、NBCのテレビ番組「ヒーローズ」（2006年～2010年）のオープニングクレジットシーケンスで見られる。
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