
掩蔽とは、ある物体が別の物体によって観測者から隠される現象のことです。この用語は天文学でよく用いられますが、前景にある物体が背景にある物体を遮る(掩蔽する)あらゆる状況を指す場合もあります。この一般的な意味では、掩蔽は、低空飛行する航空機(またはコンピュータ生成画像)から観測される視覚シーンにも適用され、シーンが時間とともに変化するにつれて、前景の物体が遠景の物体を動的に隠す現象を指します。
近い方の天体が遠い方の天体を完全に覆い隠さない場合、その現象は通過と呼ばれます。通過と掩蔽はどちらも一般的に遮蔽と呼ばれ、観測者に影が落ちる場合は日食と呼ばれます。
掩蔽、特に日食のシンボル
は(U+1F775 🝵)です。

掩蔽という用語は、月が地球の周りを公転する際に恒星の前を通過する比較的頻繁な現象である月掩蔽を説明するために最もよく使用されます。月は恒星に対して0.55秒角/秒または2.7マイクロラジアン/秒の角速度を持ち、非常に薄い大気を持ち、恒星の角直径は最大でも0.057秒角または0.28マイクロラジアンであるため、月によって掩蔽される恒星は、月の縁(リム)で0.1秒以下で消えたり現れたりします。月の暗い縁で起こる現象は、まぶしさがないため観測やタイミングの測定が容易になるため、観測者にとって特に興味深いものです。
月の軌道は黄道 に対してわずかに傾いているため、黄道緯度が-6.6度から+6.6度の間の星は月によって掩蔽される可能性があります。 [ 1 ] 1等星のうち3つ、レグルス、スピカ、アンタレスは、その範囲内に十分に位置しているため、月または惑星によって掩蔽される可能性があります。[ 2 ]この時代、アルデバランの掩蔽は月によってのみ可能です。惑星はアルデバランの北側を通過するためです。現在、ポルックスの惑星による掩蔽も月による掩蔽も不可能ですが、数千年前には月による掩蔽が可能でした。プレアデス星団など、特に近い深宇宙天体は月によって掩蔽されることがあります。


掩蔽の予測経路の端(北限または南限と呼ばれる)から数キロメートル以内の範囲では、月の不規則な縁が恒星を通過する際に、恒星が断続的に消えたり現れたりする様子が観測者に見られることがあり、これは「かすめる月掩蔽」として知られています。観測的、科学的な観点から見ると、こうした「かすめる」現象は、月掩蔽の中でも最もダイナミックで興味深いものです。
月による掩蔽の正確なタイミングは、(主にアマチュア)天文学者によって定期的に行われています。 数十分の1秒の精度でタイミングが取られた月による掩蔽は、特に月の地形に関する知識を精緻化するために、さまざまな科学的用途があります。 月による掩蔽の光電分析によって、いくつかの星が非常に近い視覚的または分光学的連星であることも発見されました。 月による掩蔽のタイミングによっていくつかの星の角直径が測定されており、これはそれらの星の有効温度を決定するのに役立ちます。 初期の電波天文学者は、電波源の正確な位置を決定するために、月による電波源の掩蔽が貴重であることを発見しました。これは、電波の波長が長いため、直接観測で得られる解像度が制限されるためです。 これは、電波源3C 273を光学クエーサーとそのジェットと明確に識別するために重要であり、[ 3 ]マールテン・シュミットによるクエーサーの宇宙論的性質の発見の基本的な前提条件でした。
一年を通して、月が惑星を掩蔽する様子が何度か見られます。[ 4 ]恒星とは異なり、惑星は大きな角の大きさを持つため、月による惑星の掩蔽は、地球上に惑星の部分掩蔽が起こる狭い領域を作り出します。その狭い領域内にいる観測者は、ゆっくりと動く月によって部分的に遮られた惑星の円盤を観測することができます。同じメカニズムは太陽でも見られ、地球上の観測者はそれを日食として見ます。したがって、皆既日食は本質的に月が太陽を掩蔽することです。

恒星は惑星によって掩蔽されることもある。明るい恒星の掩蔽はまれである。1959年に金星がレグルスを掩蔽し、次に明るい恒星(これも金星によるレグルス)が掩蔽されるのは2044年である。[ 2 ]天王星の環は、1977年に天王星が恒星を掩蔽したときに初めて発見された。1989年7月3日、土星が5等星28 Sagittariiの前を通過した。冥王星は1988年、2002年、2006年に恒星を掩蔽し、大気縁探査によってその希薄な大気を研究することができた。
まれに、ある惑星が別の惑星の前を通過することがあります。[ 5 ]近い方の惑星が遠い方の惑星よりも大きく見える場合、この現象は相互惑星掩蔽と呼ばれます。最後の掩蔽または通過は1818年1月3日に発生し、次回は2065年11月22日に発生します。どちらの場合も、同じ2つの惑星、金星と木星が関係しています。[ 6 ]
木星が土星を掩蔽することは稀である。これは知られている中で最も稀な現象の 1 つです。[ 7 ]次に起こったのは 7541 年 2 月 16 日です。[ 8 ]この現象は、2 つの惑星が太陽とほぼ正反対の位置にあり、オリオン座とおうし座の境界線上に位置するため、世界中で見ることができます。この掩蔽は一部の地域では見られませんが、小型望遠鏡で見ても、両方の巨大ガス惑星は接眼レンズを通して同じ視野内に見えます。最後に起こったのは紀元前 6857 年です。[ 9 ]
さらに、太陽系の小天体や準惑星が恒星の前を通過し、地球から見た恒星の光を一時的に遮る掩蔽現象もあります。 [ 10 ]これらの掩蔽は、他の方法よりもはるかに正確に天体の大きさや位置を測定するのに役立ちます。複数の観測者が近くの異なる場所で掩蔽を観測すれば、天体の形状の断面プロファイルを決定することもできます。掩蔽は、2002 TX 300、イクシオン、ヴァルナなどの海王星横断天体の直径を計算するために使用されてきました。観測を調整するためのソフトウェアは、 http://www.occultwatcher.net/からダウンロードできます。
さらに、主星とその衛星の間では、相互掩蔽や食現象が発生することがあります。小天体の測光光度曲線を分析し、重畳された第2の明るさの変化を検出することで、多数の衛星が発見されています。この変化から、衛星(伴星)の公転周期や、(連星系の場合)伴星と主星の直径比を導き出すことができる場合がよくあります。
月や他の天体が、複数の天体を同時に掩蔽することがある。
月は比較的大きな視直径を持つため、常に無数の恒星や銀河を掩蔽しています。しかし、月が同時に2つの明るい天体(例えば2つの惑星、あるいは明るい恒星と惑星)を掩蔽することは極めて稀で、世界のごく一部の地域からしか観測できません。最後にそのような現象が見られたのは1998年4月23日で、アセンション島で金星と木星が月によって掩蔽されました。
大型遮蔽式操縦可能衛星(BOSS)は、望遠鏡と連携して遠方の恒星の周りの惑星を検出するために提案された衛星です。この衛星は、大きくて非常に軽量なシートと、一連の姿勢制御スラスタおよび航法システムで構成されています。望遠鏡と近くの恒星の間の視線上の位置に移動するように操縦されます。これにより、衛星は恒星からの放射線を遮断し、周回する惑星を観測できるようになります。[ 23 ]
提案されている衛星は、 70メートル×70メートル(230フィート× 230フィート)の大きさで、質量は約600キログラム。イオン推進エンジンとシート状の構造物をライトセイルとして利用することで操縦を行う。望遠鏡から10万キロメートル離れた位置に設置され、星光の99.998%以上を遮断する。
この衛星には2つの構成が考えられます。1つ目は、地球のL2ラグランジュ点付近に設置される宇宙望遠鏡と連携する構成です。2つ目は、地球を周回する非常に楕円形の軌道に衛星を配置し、地上望遠鏡と連携して運用する構成です。軌道の遠地点では、衛星は地上に対して比較的静止した状態を保つため、より長い露光時間が可能になります。
この設計の改良版は、ヒマワリ型のコロナグラフディスクを使用するStarshadeと呼ばれています。明るいX線源を遮蔽する衛星についても同様の提案があり、X線遮蔽操縦可能衛星(XOSS)と呼ばれています。[ 24 ]
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