月暈とは何ですか？

月の周りにある奇妙な光の輪を見て、それが何なのか疑問に思ったことはありますか?

月のハローまたは月のハローは、月を囲む大きな明るい輪を引き起こす目の錯覚です。 月の周りに現れるこの印象的で美しいハローは、上層大気中の氷の結晶からの月光の屈折によって引き起こされます。

実際、これらの浮遊または落下する氷の破片は、大気が巨大なレンズに変化し、その効果がそれぞれ夜に起こるか昼に起こるかに応じて、月や太陽の周りにアークやハローが現れることを意味します。

この効果は非常に印象的であるため、多くの民間伝承や迷信が生まれ、悪天候の始まりを予測するために使用されたことは完全に失敗ではありませんでした。

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月のハローは、高度 20,000 フィート (6,000 メートル) 以上、最大 40,000 フィート (12,000 メートル) の巻雲または巻層雲に浮遊する氷の結晶を通して光が屈折、反射、分散されるときに生成されます。

これらの氷の結晶の形状により、月や太陽の周りに光が集まり、ハローが形成されます。 氷の結晶は通常六角形であるため、これらの月の暈はほぼ常に同じサイズで、月 (または太陽) は暈の反対側の端から 22 度の位置にあり、腕を伸ばした状態で手を伸ばした幅とほぼ同じです。

ハローの半径が 22 度、直径が 44 度で均一であるということは、太陽と月のハローの両方が 22 度ハローと呼ばれることが多いことを意味します。

この直径の均一性は、氷には特定の反射率があり、氷の結晶の六角形の形状は、側面を伸ばすと頂角が 60 度のプリズムを形成することを意味するため発生します。 これにより、氷の結晶を通過する光の最小偏角は 21.84 度になります。

これらの氷の結晶は、虹を生み出す大気効果と同じように、太陽からの白色光を分離したり、月によって反射されてさまざまな色に光を分けたりするプリズム効果も示します。

これは、光の波長が異なると、色が異なるため、プリズムを通過するときに屈折の程度が異なるために起こります。

これは、月の暈が虹色に非常に薄く着色され、内側が長波の赤色光、外側が短波の青色光になることを意味します。 月の暈の色は肉眼で見るには弱すぎることが多く、太陽の周囲では月よりもはるかに明るいため、よりよく見える可能性があります。

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氷の結晶の光学特性は、光をハローの中心に向けないことも意味します。 これは、22 度のハロー内の空が周囲の空よりも暗く見えることが多く、「空の穴」のように見えることを意味します。

月の暈には、コロナと呼ばれる大気中の水分子による光の屈折と反射によって引き起こされる、より小さくてカラフルな輪が伴うことがよくあります。 月のハローは、半径約 10 度のハローの約半分の幅であるコロナとは関係がありません。これらの光学効果は氷の結晶ではなく水滴によって引き起こされるからです。

これに加えて、氷の結晶からの屈折によって二重のハローが生じることもあります。 まれに、これらの二重光輪には、外縁に向かって放射状に広がるスポークが付いている場合もあります。

月の暈は太陽の暈と密接に関連しているだけでなく、この氷のような屈折効果により、これらの天体の反対側にリング、つまり光の柱、さらには「太陽の犬」（太陽の左右 22 度の方向に見える太陽光の集中した部分）が作成されることもあります。ペアで現れる太陽。

半径 22 度のハローには、半径 46 度のハローが伴うこともありますが、これは独立して発生することもあります。 22 度ハローよりも大きく、はるかに暗い 46 度ハローは、太陽光がランダムに配向した六角形の氷の結晶の表面に入り、底部から出るときに形成されます。

これにより、光がより広い角度 (最小偏角より 1 つ大きい角度) で分散され、外側のエッジがよりぼやけて拡散したハローが作成されます。

NASA はその科学サイトで、月の 4 重ハローのまれな発生を記録しています。 月の周りにある 4 つの暈は、2012 年、スペインのマドリッド上空で冬の夜に目撃されました。落下する六角形の氷の結晶が 22 度の暈を作り、柱状の氷の結晶がより珍しい外接した暈を作りました。 さらに遠くにある氷の結晶は、月から 46°の位置に 3 番目の虹のような弧を形成しました。 最後に、4 つ目の 46 度の円形ハローの一部も見え、NASA が「特に月としては非常に珍しい」と表現した 4 重の月のハローを完成させました。

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ファーマーズ・アルマナックには、月の暈はかなり一般的であると記載されており、寒くておそらく雨の多い天候に耐える意欲がある限り、月の暈を発見できる可能性は十分にあります。 それは、月の暈は一年中いつでも発生する可能性がありますが、冬に多く発生するためです。

月のハローは肉眼でも見ることができますが、月をより詳細に観察するための望遠鏡や双眼鏡をお探しの場合は、双眼鏡のお買い得情報と望遠鏡のお買い得情報に関するガイドが役に立ちます。 天体写真に最適な当社のカメラと天体写真に最適なレンズは、印象的な月の写真を撮影する準備にも役立ちます。

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月の暈の背後にあるのは通常、巻雲であるため、この錯視は、明るい満月または満月に近い月が薄い巻雲に覆われているときに見られる可能性が高くなります。 これは、他の天文現象や天体を探すのとは異なり、月の暈を見つける場合、曇りの状態が実際に有利になる可能性があることを意味します。

巻雲は透明で、空の広い範囲（最大数千マイル）を覆い、太陽や月のハローに加えて、白または色のリング、スポット、光の弧など、他の多数のハロー効果を生み出します。

これらの雲は非常に薄く、細かく分散しているため、月や太陽のハローが実際に空に存在することを知る唯一の方法である場合があります。

農民年鑑によると、民間伝承では、月のハローの観察は、特に冬の間、今後の不安定な天候と関連付けられてきました。

これは、これらの光輪の背後にある現象のおかげで、真実であることがよく証明されています。 これは、巻雲が温暖前線の接近を示している場合があり、その温暖前線は低気圧に関連しており、急激な気温低下、大雨、ひょう、さらには雷や稲光を伴う嵐も伴うためです。

巻雲は多くの場合、24 時間以内に雨が降る前兆であるため、巻雲が引き起こす大気の錯覚は「気象伝承」に組み込まれ、計測学が発展する前に経験的に天気を予測する初期の方法となりました。

この民間伝承の印象的で詩的な例の 1 つは、ジョージ ラティマー アパーソンの著書『諺辞典』に掲載されている諺です。

「月が銀の盾を見せたら、

畑を刈り取ることを恐れないでください。

しかし、もし彼女が後光を受けて立ち上がったら、

すぐに私たちは大洪水の地を踏むことになるでしょう。」

巻雲は必ずしも温暖前線の接近の兆候であるとは限らないため、悪天候を予測する場合、このシステムは特に信頼できません。

月の暈をめぐるもう一つの民間伝承のアイデアも懐疑的になる価値があります。それは、人は暈に囲まれた星を数えることによって、悪天候が到来するまでの日数を知ることができるというものです。

星が多ければ雨が降り出すまでの時間が長いことを意味し、星が少なければ悪天候が近いことを意味します。

光を曲げて驚くべき目の錯覚を生み出すことができるのは、氷の結晶だけではありません。 遠方の銀河のように、月よりはるかに遠い天体は、巨大な質量の物体が地球との間の時空構造そのものを歪めると、ぼやけたり、引き伸ばされたり、拡大されたり、空の複数の点に現れたりすることがあります。 欧州宇宙機関 (ESA) は重力レンズ現象について説明しています。

リング・アラウンド・ザ・ムーン? これが何を意味するか、Farmers' Alamac、[アクセス日 11/19/22]、[https://www.farmersalmanac.com/ring-around-the-moon-9657]

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ウィンターロード上の四重月ハロー、NASAサイエンス、[22年11月19日アクセス]、[https://science.nasa.gov/quadruple-lunar-halo-over-Winter-road]

空の「穴のある円盤」、大気光学、[22/11/19 アクセス]、[https://atoptics.co.uk/halo/circ2.htm]

該当者。 GL、ことわざ辞典、ワーズワース エディション リミテッド、[2006]、ISBN 1 84022 311 1

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Robert Lea は英国の科学ジャーナリストであり、Physics World、New Scientist、Astronomy Magazine、All About Space、Newsweek、ZME Science に記事を掲載しています。 彼はまた、エルゼビアと欧州物理学ジャーナルで科学コミュニケーションについて執筆しています。 ロブは、英国のオープン大学で物理学と天文学の理学士号を取得しています。 Twitter @sciencef1rst で彼をフォローしてください。

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