地球はどのように回転しているのか?

地球の自転について宇宙・航空科学

みなさんは、地球が自転していることはご存知でしょう。

実は、私たちはこの自転によって、汗もかかずに1秒間に1/2キロメートル近くの距離を進んでいます。それは毎秒340.29メートルにおよぶ音の速さよりも速いものです。

さらに私たちは、地球に重力でピッタリとくっつきながら、(太陽の軌道で)宇宙空間を1秒間におよそ30kmも走り回っているのです。

では、地球が1回転する時間=「24時間」で一日とされていますが、実際には、地球の公転軌道や地軸の傾きによって、一日の長さは変化していることをご存知でしょうか?

以下に、1日の長さについて速度の話をもとにみていきましょう。

太陽時と恒星時

私たちは1日を24時間と数えます。

これは、太陽が最も高い位置に上がり、そこに再び戻ってくるのにかかる時間の長さです。

天文学者はこれを「太陽時(たいようじ)」と呼びます。

ここで少しややこしくなりますが、この太陽時は、地球が公転で動いた分だけ少しずれが生じているのです。

地球は、一回自転する間に、公転によって太陽の周りを約1度移動しています。

そのため、先ほどのように太陽を同じ場所に戻すには毎日約4分追加しなければなりません。

つまり、地球を見下ろしながら自転するのを見ると、23時間56分4秒ということになります。

これは恒星時(こうせいじ)と呼ばれるもので、地球の自転をより正確に測定するものです。

この時間を使って地球の自転速度を計算してみましょう。

地球の自転速度

では、北極と南極の中間点である赤道上に立っていることにします。

地球の円周は4万75キロメートルなのでこれを恒星時で割ると、1秒間に465メートルになります。

私たちは、汗もかかずに465メートルもの距離を1秒間に進んでいるのです。

この回転は、糸で重りを回すときのように、地球から物を少し浮き上がらせる力を引き起こします。

ただし、その浮き上がる力は、あなたを下に引っ張る重力の0.3パーセント程度です。

つまり、もし地球が自転していなければ、あなたの体重は今より0.3パーセント重くなる

そして、北や南の極に向かうにつれて、円周も小さくなるので自転速度は遅くなります

もしあなたが北極で、自分の軸を地球の軸とを一直線にしてまっすぐに立つとしたらどうでしょう。ナマケモノよりも遅くなります。

ロケットは地球の自転速度を利用

実は、かなりのスピードを必要とする人工衛星やロケットは、地球の自転を利用して打ち上げられています。

地球は、西から東に向けて自転しているため、ほとんどのロケットは、東に向けて打ち上げることで、エネルギー効率を上げているのです。

また、赤道に近ければ近いほど、自転速度が速くなるので、軌道に乗るのに必要な燃料は少なくすみ、また、搭載できる重量物も増加できます。

フロリダ州のケープカナベラルがロケット打ち上げに最適なのはそのためです。

赤道直下の海洋プラットフォームからロケットを打ち上げる軌道は、惑星自転の恩恵を最大限に生かすことができるのです。

参照元:How Fast Does the Earth Rotate?