月面写真

月面地理学は、月の表面と物理的特徴の研究である（月の地理学、または月面観測学としても知られる）。^[1]地理学や地勢学と同様に、月面地理学は惑星科学の分野内のサブ分野である。歴史的に、月面学者の主な関心事は、海、クレーター、山脈、その他のさまざまな特徴を特定して、月の地形をマッピングして命名することであった。この作業は、宇宙時代の初期に月の表側と裏側の高解像度画像が周回宇宙船によって得られたことでほぼ完了した。しかし、月の一部の領域（特に極付近）は依然として画像が不十分であり、多くの特徴（クレーターの深さなど）の正確な位置は数キロメートルも不確かである。今日、月面地理学は、それ自体が単に「月の科学」と呼ばれることが多い月面学のサブ分野であると考えられている。セレノグラフィーという言葉は、ギリシャ語のΣελήνη（セレーネ、月を意味する）とγράφω graphō（書く）に由来しています。

月が完全に滑らかではないという考えは、少なくとも紀元前 450 年頃に遡る。このとき、デモクリトスは、月の「高い山々と窪んだ谷」が月の模様の原因であると主張した。^[2]しかし、本格的な月面観測が始まったのは、西暦 15 世紀末になってからである。西暦 1603 年頃、ウィリアム ギルバートは、肉眼による観測に基づいて最初の月の絵を描いた。その後すぐに他の絵も描かれ、望遠鏡が発明されると、当初の絵は精度が低かったが、その後すぐに光学技術の進歩とともに精度が向上した。18 世紀初頭、月の秤動が測定され、地球上の観測者から月の表面の半分以上が見えることが明らかになった。1750 年、ヨハン マイヤーは、天文学者が月の特徴を特定できるようにした最初の信頼できる月の座標を作成した。 [^要出典]

月の地図作成は、1779年にヨハン・シュレーターが月の地形を綿密に観測し、測定し始めたことで体系的になりました。1834年にヨハン・ハインリヒ・フォン・メードラーが4枚のシートからなる最初の大きな月面地図を出版し、続いて『万国月面地図』を出版しました。^[3] 1840年3月まで、月の測定はすべて直接観測に基づいていましたが、このときJW・ドレイパーが5インチの反射望遠鏡を使用して月のダゲレオタイプを作成し、天文学に写真技術が導入されました。最初は画像の品質が非常に悪かったのですが、200年前の望遠鏡と同様に、品質は急速に向上しました。1890年までには、月の写真術は天文学の分野として認められていました。

20 世紀には月面観測がさらに進歩した。1959 年、ソ連の宇宙船ルナ 3 号が月の裏側の写真を初めて送信し、歴史上初めて月の姿を捉えた。米国は1961 年から 1965 年にかけてレンジャー宇宙船を打ち上げ、月面に衝突する瞬間まで月面を撮影した。また 1966 年から 1967 年にかけてルナ・オービターを打ち上げ、軌道上から月を撮影した。さらに 1966 年から 1968 年にかけてサーベイヤーを打ち上げ、月面の撮影と軟着陸を行った。ソ連のルノホート 1 号(1970 年) と2 号(1973 年) は月面を約 50 km 横断し、月面の詳細な写真を撮影した。クレメンタイン宇宙船は、ほぼ地球規模の月の地形図とマルチスペクトル画像を入手した。

月は、レーザー高度測定法と立体画像解析法によって測定されており、これにはいくつかのミッションで得られたデータも含まれる。最も目立つ地形的特徴は、月の裏側にある巨大な南極エイトケン盆地で、ここが月の最も低い標高となっている。最も高い標高はこの盆地のすぐ北東にあり、このエリアは南極エイトケン盆地の斜め衝突イベント中に堆積した厚い噴出物堆積物である可能性が示唆されている。他の大きな衝突盆地、例えば、雨の 海、セレニタティス、クリシウム、スミス、オリエンタルなども、地域的に標高が低く、縁が隆起している。

月の形状のもう一つの特徴は、月の裏側の標高が 表側より平均して約 1.9 km高いことです。地殻が等方平衡状態にあり、地殻の密度がどこでも同じであると仮定すると、標高が高いほど地殻が厚くなります。重力、地形、地震データを使用すると、地殻は平均して約50 ± 15 kmの厚さで、裏側の地殻は表側より平均して約 15 km 厚いと考えられます。^{[4] [古い情報源]}

月を描いた最古の絵は、アイルランドのミース州ノウスの通路墓で発見された。この墓は炭素年代測定により紀元前3330-2790年のものとされた。^[5]レオナルド・ダ・ヴィンチは1500年頃に月のスケッチを描き、注釈を付けた。ウィリアム・ギルバートは16世紀後半に月面の12の特徴を記した月の絵を描き、死後に『新世界より遥かに深い月の世界』として出版された。望遠鏡が発明された後、トーマス・ハリオット（1609年）、ガリレオ・ガリレイ（1609年）、クリストフ・シャイナー（1614年）も絵を描いた。^[6]

望遠鏡による観察に基づいて、月の表面の特徴の名称は、1645 年にマイケル ファン ラングレンによって付けられました。彼の名称の多くは明らかにカトリック的なものであり、クレーターはカトリックの王族に敬意を表して、岬や岬はカトリックの聖人に敬意を表して命名されました。月のマリアは、ラテン語で陸上の海と海洋を意味していました。小さなクレーターは、天文学者、数学者、その他の著名な学者に敬意を表して命名されました。

1647年、ヨハネス・ヘヴェリウスは、最初の月地図帳となるライバル作品『セレノグラフィア』を著した。ヘヴェリウスは、ファン・ラングレンの命名法を無視し、代わりに地上の特徴に従って月の地形を命名した。そのため、月の特徴の名前は、特に古代ローマとギリシャの文明によって命名された地上の地理的対応物の地名と一致する。ヘヴェリウスのこの著作は、同時代のヨーロッパの天文学者に影響を与え、『セレノグラフィア』は1世紀以上にわたって月測量の標準的な参考文献となった。

北イタリアに住んでいたカトリックの司祭で学者のジャンバッティスタ・リッチョーリ神父は、現在のラテン語の月命名法の体系を著しました。彼の著書「アルマゲストム・ノヴム」は、当時の天文学の考え方と最近の発展をまとめたものとして 1651 年に出版されました。特に、彼は太陽中心説と地球中心説の両方を含むさまざまな宇宙論モデルに対する賛否両論を概説しました。「アルマゲストム・ノヴム」には当時の知識に基づいた科学的参考資料が含まれており、ヨーロッパ中の当時の教育者たちがこれを広く使用しました。この天文学のハンドブックはずっと前に廃止されましたが、その月の命名法の体系は今日でも使用されています。

アルマゲストム・ノヴムの月の図は、フランチェスコ・グリマルディ神父というイエズス会の教育者によって描かれました。命名法は、目に見える月の表面をローマ式に I から VIII まで番号が付けられた八分儀に細分化することに基づいています。八分儀 I は北西セクションを指し、その後の八分儀はコンパスの方向に沿って時計回りに進みました。したがって、八分儀 VI は南にあり、クラビウス クレーターとティコクレーターが含まれていました。

ラテン語の命名法には2 つの要素がありました。1 つ目はterrae (陸地) とmaria (海) の広い特徴を表し、2 つ目はクレーターを表します。リッチョーリは、歴史的に月が原因とされてきたさまざまな状況 (気候的なものも含む) の名前から派生した月の地名を著しました。危機の海 ("Mare Crisium")、平穏の海 ("Mare Serenitatis")、豊穣の海 ("Mare Fecunditatis") などがありました。また、雨の海 ("Mare Imbrium")、雲の海 ("Mare Nubium")、寒さの海 ("Mare Frigoris") もありました。海の間の地形的特徴も同様に命名されましたが、海の地名とは反対でした。不毛の地 ("Terra Sterilitatis")、暑さ ("Terra Caloris")、生命の地 ("Terra Vitae") などがありました。しかし、高地地域のこれらの名前は、後の地図では置き換えられました。完全なリストについては、 月面の特徴のリストを参照してください。

多くのクレーターは、位置する八分儀に従って、主題的に命名されました。八分儀 I、II、III のクレーターは、主にプラトン、アトラス、アルキメデスなど、古代ギリシャの名前に基づいて命名されました。八分儀 IV、V、VI の中央に向かってクレーターは、ユリウス・カエサル、タキトゥス、タルンティウスなど、古代ローマ帝国の名前に基づいて命名されました。月の地図の南半分に向かってクレーターは、中世ヨーロッパとアラブ地域の学者、作家、哲学者にちなんで命名されました。八分儀 V、VI、VII の外側の端と八分儀 VIII のすべては、ジャンバッティスタ・リッチョーリの同時代人にちなんで命名されました。八分儀 VIII の特徴はまた、コペルニクス、ケプラー、ガリレオにちなんで命名されました。これらの人々は、カトリック教会への敬意として、「古代人」から遠く離れたこの海に「追放」された。^[要出典]ネクタリス海周辺の多くのクレーターは、ヴァン・ラングレンの命名法に従ってカトリックの聖人に敬意を表して名付けられました。しかし、それらはすべて、何らかの形で天文学と関連していました。後の地図では、地名から「聖」が削除されました。

ジャンバッティスタ・リッチョーリの月の命名法は、彼の『新月』の出版後に広く使用され、その地名の多くが現在も使用されています。このシステムは科学的に包括的であり、雄弁で詩的なスタイルであると考えられていたため、同時代の人々に広く受け入れられました。また、追加の特徴に合わせて新しい地名を簡単に拡張することもできました。そのため、ヴァン・ラングレンとヘヴェリウスの命名法に取って代わりました。

その後、天文学者や月の地図製作者が、追加の地名を加えて命名法を補強した。これらの貢献者の中で最も著名なのはヨハン・H・シュローターで、彼は1791年に『月面地図断片』と題する非常に詳細な月の地図を出版した。シュローターがリッチョーリの命名法を採用したことで、それは世界標準の月の命名法として永続した。1935年の国際天文学連合（IAU）の投票により、600の月の地名を含むリッチョーリの月の命名法が世界的に公式かつ教義的なものとして確立された。

IAU は 1960 年代に月の命名法を拡大し、更新しましたが、新しい地名は亡くなった科学者に敬意を表する地名に限定されていました。ソ連の宇宙船が月の裏側を撮影した後、新たに発見された地形の多くはソ連の科学者や技術者に敬意を表して命名されました。その後のすべての新しい月面地​​名はIAUによって割り当てられました。いくつかのクレーターは宇宙探検家に敬意を表して命名されました。

ヨハン・H・メドラーは衛星クレーターの命名法を考案しました。主要クレーターを取り囲む補助クレーターは文字で識別されました。これらの補助クレーターは通常、関連するクレーターよりも小さいですが、例外もあります。クレーターには「A」から「Z」までの文字が割り当てられ、「I」は省略されます。クレーターの地名の大部分は男性名詞であったため、主要クレーターは総称として「父称」クレーターと呼ばれました。

衛星クレーターへの文字の割り当ては、もともといくぶん無計画だった。文字は、位置ではなく重要性の順にクレーターに割り当てられるのが一般的だった。優先順位は、望遠鏡による観測時の太陽からの照射角度によって決まり、これは月の昼間に変わることがあった。多くの場合、割り当ては一見ランダムだった。衛星クレーターが、関連付けられていない主要クレーターの近くに位置していることも多かった。父称クレーターを識別するために、メードラーは、関連する主要クレーターに最も近い地形の中点の横に識別文字を配置した。これには、補助的な地形にラベルを付けるときに、主要クレーターの地名を地図から省略できるという利点もあった。

時が経つにつれ、月の観測者は多くの衛星クレーターに名前をつけました。国際天文学連合(IAU) は 1919 年に月の特徴に名前を付ける権限を引き継ぎました。これらの特徴に名前を付ける委員会は、クレーターと谷を識別するために大文字のローマ字を使用する慣例を正式に採用しました。

1966 年までに月の裏側の適切な地図が利用可能になると、ユーエン・ウィテカーは、衛星地形を、関連する主要クレーターに対する位置の角度に基づいて命名しました。主要クレーターの真北に位置する衛星クレーターは「Z」と識別されました。主要クレーターの周囲の 360° の円は、24 時間時計のように均等に 24 の部分に分割されました。時計回りの各「時間」角度には、1 時の「A」から始まる文字が割り当てられました。文字「I」と「O」は省略され、文字は 24 文字のみになりました。したがって、主要クレーターの真南にあるクレーターは「M」と識別されました。

月には明らかに、垂直基準として使用できる平均海面がありません。NASAの月探査衛星（LRO）に搭載されているUSGSの月周回衛星レーザー高度計（LOLA）は、月の公称半径1,737.4 km（1,079.6 mi）を使用するデジタル標高モデル（DEM）を採用しています。 ^[7] セレノイド（月のジオイド）はGRAIL双子衛星によって重力測定されている。^[8]

以下の歴史的に著名な月の地図と地図帳は、発行日順に並べられています。

• マイケル・ヴァン・ラングレン、刻まれた地図、1645年。
• ヨハネス・ヘヴェリウス、『セレノグラフィア』、1647年。
• ジョヴァンニ・バッティスタ・リッチョーリとフランチェスコ・マリア・グリマルディ、新アルマゲストム、1651年。
• ジョヴァンニ・ドメニコ・カッシーニ、彫刻された地図、1679年（1787年に再版）。
• トビアス・マイヤー、彫刻された地図、1749年、1775年に出版。
• Johann Hieronymus Schröter、Selenotopografisches Fragmenten、第 1 巻 1791 年、第 2 巻 1802 年。
• ジョン・ラッセル、彫刻された画像、1805年。
• ヴィルヘルム・ローマン、トポグラフィー・デア・シヒトバーレン・モンドベルフレーシェ、ライプツィヒ、1824年。
• ヴィルヘルム・ビールとヨハン・ハインリヒ・メドラー、Mappa Selenographica totam Lunae hemisphaeram visibilem complectens、ベルリン、1834～1836年。
• エドマンド・ネイソン『月』ロンドン、1876年。
• Julius Schmidt、Charte der Gebirge des Mondes、ベルリン、1878年。
• トーマス・グウィン・エルガー、ザ・ムーン、ロンドン、1895年。
• ヨハン・クリーガー、『モンド・アトラス』、1898年。1912年にウィーン科学アカデミーからさらに2巻が死後に出版された。
• ウォルター・グッドエーカー、『月の地図』、ロンドン、1910年。
• メアリー・A・ブラッグとカール・ミュラー、『Named Lunar Formations』、全2巻、ロンドン、1935年。
• フィリップ・ファウト、アンサー・モンド、ブレーメン、1936年。
• ヒュー・P・ウィルキンス、300インチ月地図、1951年。
• ジェラルド・カイパー ら、写真月地図帳、シカゴ、1960 年。
• Ewen A. Whitaker 他著、Rectified Lunar Atlas、ツーソン、1963 年。
• ヘルマン・ファウトとフィリップ・ファウト（死後）、Mondatlas、1964年。
• ジェラルド・カイパー 他著「月のクレーター系」、1966年。
• Yu I. Efremov et al.、アトラス・オブラトノイ・ストロニー・ルニー、モスクワ、1967年から1975年。
• NASA、月の地形オルソ写真地図、1978年。
• アントニーン・リュクル、『月の地図帳』、2004年。

• 月の引力
• グーグルムーン
• 月食のかすめ
• 惑星の命名法
• 月面座標系
• 月のマリアのリスト
• 月のクレーター一覧
• 月面の山のリスト
• 月の谷の一覧

• スコット・L・モンゴメリー（1999年）『月と西洋の想像力』アリゾナ大学出版局。ISBN 0-8165-1711-8。
• ユーエン・A・ウィテカー（1999年）。『月の地図作成と命名：月の地図作成と命名の歴史』ケンブリッジ大学出版局。ISBN 0-521-62248-4。
• ウィリアム・P・シーハン、トーマス・A・ドビンズ（2001年）。『エピック・ムーン：望遠鏡時代の月探査の歴史』ウィルマン・ベル。

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• NASA 月命名カタログ (1982)、リーフ・E・アンダーソン、エウェン・A・ウィテカー
• ガリレオプロジェクト：月
• 月の観測：現代天文学者のガイド
• 月面制御ネットワーク (USGS)
• 月観測の盛衰 アーカイブ 2017-08-09 at the Wayback Machine、Kevin S. Jung
• 統合月面地図
• パリ天文台のデジタルライブラリにおける月の地形に関するバーチャル展示