グレートコンジャンクション

大合とは、木星と土星が合体することであり、2つの惑星が空で最も接近して見えるときです。大合は、木星が軌道上で土星を「追い越す」ときに約20年ごとに発生します。肉眼で見える惑星間の合体^[1]（つまり、天王星と海王星を除く） の中でははるかに珍しいため、「大」と名付けられています。

惑星間の距離は合ごとに異なり、ほとんどのイベントでは0.5〜1.3度（30〜78分角、または満月の幅の1〜2.5倍）です。非常に近い合はそれほど頻繁には発生しません（ただし、最大1.3°は内惑星の基準からすると依然として近いです）。10分角未満の分離は1200年以降4回しか発生しておらず、最近では2020年に発生しました。^[2]

大合は過去に前兆としてかなりの注目を集めた。中世後期からルネサンス期にかけて、ティコ・ブラーエやヨハネス・ケプラーの時代までの前科学的で過渡期の天文学者・占星術師、ロジャー・ベーコン^[3]やピエール・ダイイ^[4]などのスコラ哲学者によって取り上げられた話題であり、ダンテ^[5]、 ロペ・デ・ベガ^[6]、シェイクスピア^[7]などの作家による大衆文学作品にも言及されている。この関心はヨーロッパではアラビア語のテキスト、特にアルブマサールの合に関する本^[8]の翻訳にまで遡る。

複数の惑星の密集はさらに重要だと考えられていた。中国人は紀元前1953年に5つの惑星すべてが密集したことを覚えていたようで、紀元前1576年には金星以外のすべての惑星が密集し、紀元前1059年には5つの惑星すべてが密集したことに注目していた。中国では、これらは歴史上の最初の3つの王朝、夏王朝、商王朝、周王朝の建国と結び付けられていた。377.8年（大合間隔19回）と516.4年（大合間隔26回）の間隔で、火星はほぼ同じ位置に戻る。 516年の周期がさらに繰り返されると、西暦1524年にヨーロッパで急進的な宗教改革の時代に不吉と考えられていた集団化が起こり、2040年9月には5つの惑星すべてが再び7°未満の経度範囲に集まる集団化が起こります。^{[9] [10]}

平均すると、大合期は19.859ユリウス年（1年は365.25日）に1回発生します。この数字は、朔望周期の式 で計算できます。

${\displaystyle {\frac {1}{\left({\frac {1}{J}}-{\frac {1}{S}}\right)}}\approx 7253.46\;\mathrm {日} \displaystyle ,}$

ここで、JとSはそれぞれ木星（4332.59日）と土星（10759.22日）の公転周期です。 ^[2]これは20年より約52日少ないですが、実際には地球の軌道の大きさにより、前回の合から18年10か月から20年8か月の間であればいつでも大合が再び発生する可能性があります。（下の表を参照）。肉眼で見える他の惑星のペアの同等の周期はすべて900日未満であるため、大合は最もまれです。

時には、1 シーズンに大合が複数回発生することがあります。これは、大合に十分近い場合に発生します。これは三重合と呼ばれます(大合に限ったことではありません)。このシナリオでは、木星と土星は、使用する「合」の定義に応じて、3 回同じ赤経または 3 回同じ黄道経度を占めます (これは見かけの逆行運動によるもので、数か月以内に発生します)。最新の三重合は 1980 ～ 81 年に発生し^[11]、次は 2238 ～ 39 年に発生します。

直近の大接近は2020年12月21日に発生し、次回は2040年11月4日に発生する予定です。2020年の大接近では、2つの惑星は最も接近した地点で空で6分角離れており、これは1623年以来の2つの惑星間の最短距離でした。^[12]この近さは、太陽（地球と似た視点を持つ）から見たときに2つの軌道が交差するように見える 2つの経度のいずれかの近くで合が発生した結果です。

19.859 年は木星の軌道 1.674 周と土星の軌道 0.674 周に等しいため、これらの周期の 3 つはほぼ整数の公転数に相当します。連続する大合はほぼ 120° の間隔で発生するため、その出現は三角形のパターンを形成します。一連の合では、3 回目の合は 60 年ごとに最初の合の近くに戻ります。これらの再来は恒星に対して約 8° ずれていることが観測されているため、同じ黄道十二星座で発生するのは 4 回までです。通常、合は黄道十二星座の次の三重星座または三角星座のいずれかで発生します。

1. 牡羊座、射手座、獅子座
2. 牡牛座、山羊座、乙女座
3. 双子座、水瓶座、天秤座
4. 蟹座、魚座、蠍座

約220年後にはパターンは次の三角形に移行し、約800年または900年後には最初の三角形に戻ります。^[13]

三角形の 3 つの頂点は、4 世紀ごとに約 6 分の 1 回転の割合で惑星と同じ方向に回転し、約 4 世紀周期で特に接近した大合を形成します。現在、接近した大合の経度は、それぞれ山羊座と蟹座で約 307.4 度と 127.4 度です。

占星術では、4 つの要素の 1 つが各三角形のパターンに当てはめられました。新しい三角点における大合の発生は特に重要視され、これは最大でも約 240 年後に必ず発生します。^[14] 4 つの三角点がすべて訪れた後に新しいサイクルが始まることは、さらに重要視されました。中世の占星術師は、通常、サイクル全体の期間を 960 年としていましたが、これは、場合によっては 1 つの三角点から次の三角点に移るのに 240 年かかるためかもしれません。^[14]サイクルが、合が同じ星座に戻るのではなく、同じ赤経に戻る時期によって定義される場合、軸の歳差運動のため、サイクルは 800 年未満になります。^[15]アルフォンソ表の使用により、歳差運動サインの使用が明らかに導かれ、ケプラーは794 年 (40 回の合) という値を与えました。^{[14] [5]}

数学的な誤りや、三角星がいつ始まったかについて占星術師の間で意見の相違があったにもかかわらず、そのような出来事の重要性に対する信念は、16 世紀末まで着実に増え続けた出版物を生み出しました。1583 年の大合は、水三角星で最後に起こったので、終末的な変化の前兆であると広く考えられていました。1586 年には、占いを禁じる教皇勅書が発行されましたが、恐れられていた 1603 年の出来事によって重大なことは何も起こらなかったため、一般の関心は急速に薄れました。次の三角星が始まるまでに、現代の科学的コンセンサスは占星術を疑似科学として非難し、天文学者は惑星の配置を前兆と認識しなくなりました。^[16]しかし、1962 年に 5 つの惑星すべてが 17° の幅でクラスターを形成したとき、かなりの懸念がありました。^[17]

土星の軌道面は地球に対して 2.485 度傾いており、木星の軌道面は 1.303 度傾いている。両惑星の昇交点は類似しており (木星は 100.6 度、土星は 113.7 度)、土星が地球の軌道面より上か下にある場合、通常は木星も上か下になる。これらの交点は非常によく揃っているため、最接近が 2 つの傾斜の差より悪くなることは決してないだろうと予想される。実際、1 年から 3000 年までの最大合距離は 1306 年と 1940 年の 1.3 度であった。両年の合は、惑星が面から最も傾いていたときに発生した。1306 年には経度 206 度 (つまり面より上)、1940 年には経度 39 度 (つまり面より下) であった。^[2]

次の表^[2]は、1200年から2400年までの間の大合の詳細です。日付は赤経での合について示されています（黄道経度での合の日付は数日異なる場合があります）。1582年より前の日付はユリウス暦で、1582年以降の日付はグレゴリオ暦です。

経度は、紀元J2000の牡羊座第一点(3 月の春分点の位置)の位置から反時計回りに測定されます。この非回転座標系は、地球の軸の歳差運動とともに移動しないため、星の位置の計算に適しています。 (天体測定では、緯度と経度は、太陽方向と反太陽方向に無限に延長された地球の軌道である黄道に基づいています。)もう 1 つの一般的な結合座標系は、牡羊座第一点から赤経で反時計回りに測定され、地球の赤道と春分点の子午線の両方を無限に上方に延長したものに基づいています。黄道の分離は通常、より小さくなります。

距離は、60分の1度（分角）単位の惑星間の角度分離であり、離角は度単位の太陽からの角度距離です。離角が約-20度から+20度の場合、太陽が合に十分近いため、見るのが困難または不可能であることを示します。地理的な緯度によっては見にくくなる場合があり、他の場所では見やすくなります。合の正確な瞬間は、地平線の下にあるか、場所によっては昼間であるため、どこでも見ることができるわけではありませんが、地球上の場所が最小分離に与える影響は、内惑星が関係している場合よりも小さくなります。負の離角は、惑星が太陽の西（朝の空に見える）にあることを示し、正の離角は、惑星が太陽の東（夕方の空に見える）にあることを示します。

大合のシリーズは、日食（太陽と月の合）のサロスシリーズとほぼ類似しています。特定のシリーズの合は約119.16年の間隔で発生します。3回ごとではなく6回ごとに発生する理由は、119.16年が119.16年よりも整数に近いためです。119.16/2⁠ = 59.58 なので、地球は軌道上で同じ位置に近くなり、合はより似たものになります。すべてのシリーズには、合が日の出前にのみ見える状態から、夜通し見える状態、日没後のみ見える状態、そして最後に再び朝の空に戻る状態へと徐々に移行する進行があります。シリーズの各合の空の位置は、平均して経度が 16.3 度増加し、平均して 2,634 年に 1 回、星に対する 1 つの完全なサイクルになります。代わりに、牡羊座の第一点から東に経度を測定する慣例を使用する場合、春分は約 25,772年ごとに一周するため、その方法で測定された経度はわずかに速く増加し、それらの数値は 17.95 度と 2,390 年になることに留意する必要があります。

合は三重合の一部となることがある。三重合では、星座と年が同じかそれに近いため、各イベントごとにシリーズが1つ進むことはなく、大合の間隔が約20年未満になるのはこれが唯一の場合である。^[2]

ヨハネス・ケプラーは1603年の大合を研究していたとき、ベツレヘムの星は大合の発生であった可能性があると考えました。彼は木星と土星の三重合が紀元前7年（天文学上の年数では-6年）に発生したと計算しました。^{[18] [19]}

クラクフ・アカデミーの天文学者（ヤン・ムセニウス、スタニスワフ・ヤコベユシュ、ニコラウス・シャデック、ペトルス・プロボスチョヴィチェら）は、1563年の大合を観測し、アルフォンソ表（地動説モデルに基づく）とプルテニクス表（コペルニクスの地動説に基づく）を比較した。プルテニクス表では、木星と土星が非常に接近しており、木星が土星を覆っていることを天文学者は発見した^（実際の角分離は1563年8月25日の時点で6.8分であった^[2]）。アルフォンソ表では、合は別の日に観測すべきであると示唆されていたが、アルフォンソ表で示された日には、角分離は141分も離れていた。クラクフの教授たちはより正確なコペルニクスの予言に従うことを提案し、1578年から1580年の間にヴァレンティン・フォンターニによってコペルニクスの地動説が3回講義された。^[20]

この合はティコ・ブラーエによっても観測され、彼は合を予測するために使われたコペルニクスとプトレマイオスの表が不正確であることに気づいた。これにより彼は、天文学の進歩には入手可能な最も正確な機器を使った夜ごとの体系的で厳密な観測が必要であることを認識した。^[21]

2020年の大合は1623年以来最も接近した合であり^{[12] [2]}、西暦最初の3千年紀では8番目に接近した合で、2つの惑星の最小距離は6.1分角でした。^[2]この大合は、1226年以来最も見やすい大合でもありました（1563年と1623年の以前の大合は太陽に近かったため、より見にくかったため）。 [22]これは、木星と土星が同じ太陽中心経度を共有していた太陽中心合の7週間後に発生しました。^{[ 23]}

^{最も接近したのは12月21日18時20分（UTC ）[11]}で、木星は土星の南0.1度、太陽の東30度に位置していた。つまり、ほとんどの小型・中型望遠鏡の視野に両方の惑星が一緒に現れたことになる（光学機器がなくても区別は可能だった）。^[24]最接近時には、両方の惑星は肉眼では二重星のように見えた。^{[22]北半球中緯度からは、日没後1時間で、南西の地平線から高度15度未満のやぎ座で両}惑星が見えた。^{[25] [26]}

この合はメディアからかなりの注目を集め、ニュースソースでは、合の日付がクリスマスに近いことから「クリスマススター」と呼ばれ、また、聖書のベツレヘムの星の仮説的説明の1つとして、この大合が挙げられた。^[27]

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  最接近の2日前に約15分角の間隔で撮影された写真。
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  2020 年 12 月 19 日に 360 mm (14 インチ) SCT 望遠鏡とカラー CCD を使用して撮影された大合。
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  望遠鏡を通してシミュレートされた最良のシナリオの眺め。
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  2020 年の大合の写真。最接近の 2 日前に撮影されたもので、木星の周りには 4 つのガリレオ衛星が見えます。(土星の右側にはタイタンも見えます。)
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  2020年12月21日、木星と土星、130mmブレッサーメシエ
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  イタリアのシラキュースで撮影された、この大接近を写した写真。
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  2020年12月16日の月と木星と土星の写真

7541年の大合は三重合であるだけでなく、2つの掩蔽が見られると予想されています。1つは2月16日の部分掩蔽、もう1つは6月17日の皆既掩蔽です。^[11]重なり合うには、約0.4分角未満の距離が必要です。これは、紀元前6857年以来の2つの惑星間の掩蔽であり、おそらく100万年の間に同じ年に2つの掩蔽が起こる唯一の例です。^{[28] [2]}

• 位置天文学

ウィキメディア・コモンズには、2020年12月の木星と土星の合と木星土星の合に関連するメディアがあります。

• GeoGebraでの木星と土星の軌道運動シミュレーション
• 2020年12月21日の木星と土星の合
• 2020 年 12 月 21 日、木星と土星が特別な合を迎えます! (フランス語と英語)
• グレートコンジャンクションは2020年12月6日にWayback Machineにアーカイブされました