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天文学において、合とは、 2つの天体または宇宙船が空中で互いに接近しているように見える現象のことです。これは、通常地球から観測した場合、それらが同じ赤経または同じ黄経を持つことを意味します。[ 1 ] [ 2 ]
2 つの天体が常に黄道付近に見える場合（例えば、2 つの惑星、月と惑星、または太陽と惑星など）、この事実は、空から見た天体間の見かけ上の接近を意味します。関連する用語であるアパルスは、2 つの天体の空における最小の見かけ上の分離です。[ 3 ]
合とは、太陽系内の2つの天体、または太陽系内の1つの天体と、恒星などのより遠方の天体との間で起こる現象です。合は観測者の視点によって生じる見かけ上の現象であり、実際には2つの天体は宇宙空間で互いに近い位置にはありません。黄道面に近い2つの明るい天体、例えば2つの明るい惑星の合は、肉眼で見ることができます。
合を表す天文学記号は
（Unicode U+260C ☌）です。[ 4 ]合の記号は現代天文学では使用されていません。占星術 では引き続き使用されています。
より一般的には、2 つの惑星の場合、それは単にそれらが同じ赤経(したがって同じ時角) を持つことを意味します。これは赤経合と呼ばれます。ただし、黄経合という用語もあります。このような合では、両方の天体が同じ黄経を持ちます。赤経合と黄経合は通常同時には起こりませんが、ほとんどの場合はほぼ同時に起こります。ただし、三重合では、赤経 (または黄経) のみで合が起こる可能性があります。合のとき ( 赤経でも黄経でも関係ありません )、関係する惑星は天球上で互いに接近しています。このような場合の大半では、一方の惑星がもう一方の惑星の北または南を通過するように見えます。
しかし、2つの天体が合の時に同じ赤緯（または黄道緯度）に達すると、地球に近い方の天体がもう一方の天体の前を通過します。ある天体が別の天体の影に入ると、その現象は日食と呼ばれます。例えば、月が地球の影を通過する現象は月食と呼ばれます。近い方の天体の見える円盤が遠い方の天体の見える円盤よりもかなり小さい場合、その現象は太陽面通過と呼ばれます。例えば、水星の太陽面通過や金星の太陽面通過などです。近い方の天体が遠い方の天体よりも大きく見える場合、近い方の天体は遠い方の天体を完全に覆い隠します。これを掩蔽と呼びます。掩蔽の例としては、月が比較的近く、そのため大きく見え、地球と太陽の間を通過する際に太陽が完全に隠れる（皆既日食）場合が挙げられます。掩蔽において、大きい天体が太陽でも月でもないという現象は非常にまれです。しかし、より頻繁に起こるのは、月による惑星の掩蔽である。このような現象は、地球上の様々な場所から毎年数回観測できる。
合とは、地球上の観測者から見た2つの天体が関わる現象であり、その時刻や詳細は地球上の観測者の位置によってごくわずかにしか変化しない。月が関わる合は地球との距離が比較的近いため、その差が最も大きくなるが、月の場合でさえ、合の時刻は数時間以上ずれることはない。
惑星は、太陽から遠いほど優勢であると言われます。優勢惑星から見ると、内惑星が太陽の反対側にある場合は外合、同じ側にある場合は内合となります。内合では、内惑星から見ると優勢惑星は太陽と「衝」の位置にあります。
「内合」と「外合」という用語は、特に地球から見て内惑星である水星と金星に対して用いられます。しかし、この定義は、太陽から遠い方の惑星から見た場合、どの惑星のペアにも適用できます。
惑星（または小惑星や彗星）が地球から見て太陽と合になっているとき、それは単に合であると言われます。月は新月のときに太陽と合になります。
2つの惑星の合は、1回、3回、または5回になることがあります。5回合には水星が関わっています。水星は太陽の東西をわずか116日の周期で急速に移動するためです。例として、2048年に金星が太陽の後ろを東に移動しながら水星と5回（2月16日、3月16日、5月27日、8月13日、9月5日）遭遇します。[ 6 ]
また、いわゆる準合と呼ばれる現象もあります。これは、逆行運動をしている惑星 （地球から見ると常に水星か金星）が、赤経で「後退」し、他の惑星に追い抜かれそうになるものの、その後再び順行運動を再開し、再び遠ざかるように見える現象です。これは夜明け前の朝の空で起こります。夕暮れ後の夕方の空では、水星または金星が他の惑星を追い抜こうとするまさにその時に逆行運動に入るという、逆の現象が起こることがあります（多くの場合、水星と金星の両方が関係しており、このような状況になると、数日間、あるいはそれ以上にわたって非常に近い距離で視覚的に接近した状態が続くことがあります）。準合は、赤経における2つの惑星間の距離が最小になる時に起こると考えられていますが、赤緯を考慮に入れると、その直前または直後に2つの惑星がより接近して見える場合もあります。
同じ2つの惑星が関わる2回の合の間隔は一定ではありませんが、類似した2回の合の平均間隔は惑星の周期から計算できます。惑星が太陽の周りを公転する「速度」（単位時間あたりの公転回数）は、その公転周期の逆数で表され、2つの惑星間の速度差は、この差です。地球の軌道外にある2つの惑星の合の場合、2回の合の平均時間間隔は、その速度差で360°が移動するのにかかる時間なので、平均間隔は次のようになります。
もちろん、これは三重接続の個々の接続間の間隔には当てはまりません。
地球の軌道の内側にある惑星（金星または水星）と外側にある惑星との合は、もう少し複雑です。外側の惑星が太陽と衝の位置から太陽の東側、太陽と外合の位置、太陽の西側、そして再び衝の位置へと回転するにつれて、金星または水星との合は奇数回になります。したがって、例えば、ある合の最初の合と次の合の最初の合の間の平均間隔は、太陽との衝の間の平均間隔と等しくなります。水星と火星の合は通常3回で、水星と火星より外側の惑星の合も同様です。金星と地球より外側の惑星の合は、1回または3回です。
水星と金星の合に関しては、金星が太陽の東側で最大離角から太陽の西側で最大離角になり、再び太陽の東側に戻るたびに（いわゆる金星の会合周期）、偶数回の水星との合が起こります。通常は4回ですが、2回だけの場合もあります[ 7 ]。また、金星が東へ移動する際の5回の合が起こった上記の周期のように6回起こることもあります。その前には、金星が西へ移動する2047年8月6日に1回の合が起こります[ 6 ]。対応する合（例えば、1つの合の最初の合と次の合の最初の合）間の平均間隔は、金星と地球の公転速度に基づくと1.599年（583.9日）ですが、任意の合は少なくともこの2倍の頻度で起こります。金星の会合周期（1.599年）は、水星の会合周期（0.317年）の約5倍の長さです。両惑星が同位相で太陽と地球の間を同時に通過する際には、数週間にわたって空で非常に近い位置に留まります。
次の表は、9 つの伝統的な惑星の組み合わせについて、対応する合の間の平均間隔を、365.25 日のユリウス年で示しています。 [ 8 ]太陽との合も含まれています。冥王星は海王星と共鳴しているため、使用される周期は海王星の周期の 1.5 倍で、現在の値とはわずかに異なります。したがって、間隔は海王星の周期のちょうど 3 倍になります。
3 つ以上の惑星が同時に同じ経度を持つような合は、ほぼ確実には起こりませんが、会合周期の比率は有理数ではないため、この状況に任意に近づくことができます。 紀元前 1953 年、水星、金星、火星、木星、土星はすべて 4.3° の経度範囲にありました (下記参照)。下のグラフは、肉眼で見える 5 つの惑星 (天王星を除く) と太陽の黄経の差の標準偏差を示しており、これら 5 つの惑星がかなり接近していた時期を示しています。1961 年と 1997 年に、ジャン・メウスは数千年にわたってこのようなグループをいくつか発見しました。 [ 9 ] [ 10 ]
3つの惑星が同じ経度と緯度を持つためには、4つの方程式（2番目と3番目の惑星の経度と緯度を最初の惑星のそれらに等しくする）と4つの変数（地球と他の3つの惑星の軌道上の位置）が必要となるため、原理的には3つの惑星が完全に一直線に並ぶことは可能です。実際にはこのようなことはまず起こりませんが、十分な時間をかければ限りなく近づくことができます。しかし、同様に、太陽系が非常に特殊な場合を除いて、地球から見た4つの惑星が完全に一直線に並ぶことは不可能です（解くべき方程式は6つありますが、変数は5つしかありません）。
前述のように、各惑星には会合周期があり、これは惑星が会合軌道上の任意の地点に戻る2つの時点間の平均周期です。つまり、地球に対する太陽の周回経度が特定の値に達する時点です。2つの惑星が会合軌道上の出発点に同時に戻ることはありませんが、ほぼ同時に戻るような時間間隔があります。惑星の数が増えるほど、すべての惑星が地球に対する出発点に近づくことが難しくなります。これは、肉眼で見える5つの惑星すべてを含む以下の表の例からもわかります。各惑星がこの間隔で実行したサイクル数は、整数に小数を加算または減算した数で表され、「最大誤差」の列には小数部分の最大値が示されており、これは2つの惑星で達成されています。約4249年の間隔でも、この誤差は0.012サイクルを超え、約4°に相当します。
より少ない惑星を対象とした同様の周期も存在する。以下の表は、火星、木星、土星が太陽に対する元の位置に近い位置に戻る周期の例を示している。
これらの間隔は周期やサイクルではないことに注意してください。2番目の間隔の後、植物は 1 つの間隔の後よりも元の位置から 2 倍遠くなります。各間隔は、関係する惑星のサイクルの数を表す整数を要素とするベクトルと考えることができます (したがって、476 年の間隔は、火星、木星、土星のサイクルのベクトル (23、436、460) です)。間隔を足し合わせると、誤差が大きくなったり小さくなったりします。たとえば、約 476 年と 3297 年の間隔を足し合わせると 3773 年の間隔になり、最初の間隔よりもはるかに小さな誤差になります。特定の間隔を繰り返すと、惑星の近接度 (経度の範囲または標準偏差) は最初は改善されるかもしれませんが、その後悪化します。
複数の惑星が太陽に対する元の位置に戻る周期の他に、それらの惑星がほぼ同じ量だけ東または西に移動する周期もあります。金星や水星を含めると、火星、木星、土星の会合周期の数は整数から大きく外れません。なぜなら、これらの惑星は金星や水星がある太陽の近傍に戻らなければならないからです。しかし、金星と水星自体は、地球から見た軌道の近軌道または遠軌道のどちらにいてもよいので、2つの多重合の間の会合周期で任意の量を移動することができます。金星との合は通常、金星が遠軌道にあり東に移動しているときに起こります。これは、金星が1.6年の会合周期のうち約40日間だけ西に移動して黄経を約20°しか減らさないためです。
また、木星と土星が太陽に対してほぼ同じ位置に戻るこれらの期間において、1年の小数部分は、その期間が何回の大合に相当するかによって決まることにも注目できます。これは、木星と土星が接近するたびに、黄道に沿って360°のうちJ/(S−J)≈0.6746だけ東にずれて接近するため（JとSはそれぞれ木星と土星の周期）、木星と土星が太陽に近づく1年の小数部分は、その期間中の大合の数の0.6746倍の小数部分にほぼ等しくなるためです。
紀元前1953年2月27日、水星、金星、火星、土星は、26.45分角の角直径を持つグループを形成しました。同じ日、木星はわずか数度しか離れていなかったため、この日には5つの明るい惑星すべてがわずか4.33度の領域内に見られました。これは1984年にデイビッド・パンケニアー[ 11 ]によって記述され、後にケビン・パン[ 12 ] [ 13 ]によって記述されました。彼らは、デイビッド・ニヴィソン[ 14 ] とともに、この合が中国の夏王朝の初期に起こったと示唆しています[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] 。
紀元前1576年、殷王朝の建国当時、中国の記録には「五惑星が交差するように動いていた」と記されている。[ 16 ] 11月初旬には、水星、金星、木星、土星が夕方の空に並び、水星と金星が木星と土星を横切り、12月中旬には、水星、木星、土星が火星とともに朝の空に並び、火星が木星と土星を横切り、水星が西と東の2回を横切った。
紀元前1059年にも5つの惑星が合体し、中国の「竹書」にも記載されているが、ニヴィソンは「竹書」が政治的な理由で日付を木星の1周分早めたと述べている。[ 18 ]
紀元前185年3月下旬、5つの惑星が明け方の空に集結した。これらの惑星は、1768年と1ヶ月前の紀元前1953年の集結以来、ほぼ整数倍の会合周期を完了しており（89回の合に相当）、地球に対する位置関係はほぼ同じであった。
西暦710年6月25日、肉眼で見える5つの惑星が夕方の空でわずか6度の範囲に集まっていた。この集まりはマヤ人によって記録された。[ 17 ]これは紀元前1953年以来、最も接近した集まりである 。
1054年7月5日、金星よりも明るい超新星が、牡牛座の東部、欠けゆく三日月付近に出現した。この日、赤経における正確な地球中心合は協定世界時7時58分に起こり、角距離は3度であった。これはおそらく、記録に残る歴史上最も明るい星のような天体であった。この出来事は、アリゾナ州にある2つの岩絵に描かれている可能性がある。
1186年9月15日の夕方の空では、水星と火星が木星の東8度の位置にあり、その間に金星と土星が位置していた。三日月がこの星群を通過した。これは西暦 710年以来、最も接近した星群である。9月14日には北半球で部分日食が起こった。
1345年3月4日、火星、木星、土星が非常に接近し、同時に日食が起こった。ギー・ド・ショーリアックはこの出来事を黒死病の原因とした。 [ 19 ]
1503年12月22日から12月27日の間に、外惑星である火星、木星、土星の3つすべてが太陽と衝の位置に達し、夜空で互いに接近した。1503年の衝の期間中、火星は木星と3回（1503年10月5日、1504年1月19日、1504年2月8日）、土星と3回（1503年10月14日、1503年12月26日、1504年3月7日）合となった。1504年5月24日には、木星と土星が19分角の角距離で接近した。
1524年2月19日、夕方の空で水星と土星が合となり、木星は約2度東、火星と金星は約10度東に位置していた。
1604年10月9日、火星と木星が合となり、火星は木星の南1.8度を通過しました。同じ日に、木星からわずか2度離れたところにケプラーの超新星が現れました。これは、記録に残る歴史上、2つの惑星の合の近くで超新星が起こった唯一の例かもしれません。 1604年12月12日、土星はケプラーの超新星の南33分角を通過しましたが、太陽からの離角がわずか3.1度であったため、観測できませんでした。1604年12月24日、水星はケプラーの超新星と合となり、その南1.8度の位置になりました。この現象の太陽からの離角は15度であったため、原理的には観測可能でした。 1605年1月20日、金星はケプラーの超新星を太陽から北へ29分角離れた位置で通過し、太陽に対する離角は43.1度であった。
1899年12月初旬、地球から見ると、太陽と肉眼で見える惑星は黄道に沿って幅35度の帯状領域に収まっているように見えた。その結果、1899年12月1日から4日にかけて、月は木星、天王星、太陽、水星、火星、土星、金星の順に合となった。これらの合のほとんどは、太陽の眩しさのために観測できなかった。
1962年2月4日から6日にかけて、地球から観測すると、水星と金星が合となり、続いて金星と木星、そして火星と土星が合となったという珍しい出来事が連続して起こった。月と火星、土星、太陽、水星、金星、木星の間でも合が起こった。水星は太陽と内合も起こした。新月の月と太陽の合は、インドネシアと太平洋で皆既日食を引き起こし、 肉眼で見えるこれら5つの惑星が空の太陽の近くに見えた[ 20 ] 。
1987年8月、地球から見ると、水星、金星、火星はそれぞれ7日間以内に互いに合となり、またそれぞれ太陽とも合となった。月も8月24日にこれらの天体と合となった。しかし、太陽の眩しさのため、これらの合はいずれも観測できなかった。[ 21 ]
2000 年 5 月、地球から見て太陽の近傍に複数の惑星が位置するという非常に珍しい現象が発生し、一連の合が起こりました。木星、水星、土星はそれぞれ 5 月 8 日から 10 日の間に太陽と合になりました。これらの 3 つの惑星は、数週間にわたって互いに、また金星とも合になりました。しかし、これらの合のほとんどは、太陽のまぶしさのために地球からは見えませんでした。[ 21 ] NASA は、5 月 5 日を合の日付としました。[ 22 ]
2002年5月初旬、夕方の空に金星、火星、土星が接近して見え、5月4日には火星と土星が接近した。続いて5月7日には金星と土星が接近し、5月10日には金星と火星が接近し、その際の角距離はわずか18分角であった。5月14日には月と土星、火星、金星の順に接近が起こったが、地球上のどの場所からも暗闇の中でこれらすべてを観測することはできなかった。[ 21 ]
月と火星の合は、満月の時期と火星が太陽と衝の位置にある時期に、2007年12月24日に起こりました。火星と満月は世界中で空で接近して見え、北の極地の一部では火星の掩蔽が観測されました。[ 23 ] 同様の合は、2016年5月21日と2022年12月8日にも起こりました。
2008年12月1日に金星と木星の合が起こり、数時間後には両惑星がそれぞれ三日月と合になった。 [ 24 ]一部の場所では、月による金星の掩蔽が見られた。[ 25 ]地球上のどの場所からでも、3つの天体が空で近くに見えた。
6月30日 –金星と木星が接近し、惑星合となった。両惑星は約1/3度離れた。この合は「ベツレヘムの星」という愛称で呼ばれた。[ 26 ]
8月27日、水星と金星が合となり、続いて金星と木星も合となった。つまり、夕方の空でこれら3つの惑星が非常に接近した状態となった。
2月、3月、4月の大半の間、火星、木星、土星は互いに接近しており、一連の合が起こりました。3月20日には火星が木星と合となり、3月31日には火星が土星と合となりました。12月21日には、木星と土星が1623年以来最も接近した状態で空に現れ、これは大合として知られる現象です。
小惑星パラスは、10月9日に夜空で最も明るい星であるシリウスの南8.5分角の距離を通過しました（出典：Astrolutz 2022、ISBN 978-3-7534-7124-2）。シリウスは黄道面のはるか南にあるため、地球からシリウスに近い太陽系の天体はごくわずかしか見えません。 この時、パラスは21世紀において、そして1802年の発見以来、シリウスとの角距離が最も近かった。19 世紀には、1879年10月11日にパラスとシリウスが最も接近し、8.6等級の明るさのパラスがシリウスの南西1.3度を通過した。20世紀には、1962年10月12日にパラスとシリウスの最小距離に達し、明るさも8.6等級のパラスが、空で最も明るい星であるシリウスの南西1.4度に位置していた。
2024年8月15日、おうし座において火星と木星が非常によく見える合となった。
2025年6月29日、土星と海王星が初めて合となり、その角距離は59.3分角でした。この三重合の2回目の合は2025年8月6日に起こり、土星は海王星の南1.14度に位置していました。この三重合の3回目にして最後の合は2026年2月16日に起こり、この日、土星は海王星の南54.7分角に位置していました。2026年以降、土星と海王星の次の合は2061年6月7日に起こります。
2040年9月9日、肉眼で見える5つの惑星と月が夕方の空に接近して見える。[ 17 ]これは西暦1186年以来の最も接近した状態である 。
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