【特集】火星(2020年10月6日 地球最接近)

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2020年10月6日、約2年2か月ぶりに火星と地球が最接近します。約6210万kmまで近づく“準”大接近です。

肉眼では2021年1月ごろまで明るく見えます。火星が星座の中を動いていく様子を追いかけてみましょう。

最接近の前後は天体望遠鏡で火星の模様が見やすくなります。この夏~秋は木星・土星と共に3惑星を観察するチャンスです。

火星を見つけよう

ひときわ目をひく赤い星

火星は地球との位置関係(距離)によって明るさが大きく変わる惑星です。今シーズンの火星は2020年6月上旬から2021年1月上旬までの約半年間、マイナス等級で(いわゆる1等星よりも明るく)輝きます。10月6日の地球最接近の前後には木星よりも明るくなり、宵空に見える天体としては(月を除いて)最も明るくなります。

また、今シーズンの火星は「みずがめ座」から「うお座」のあたりに位置していますが、このあたりの領域は明るい星が少ないため、火星の存在感が際立ちます。特徴的な赤い色も目印となるので、街中でも簡単に見つけられます。

星ナビ2020年10月号 紹介記事

「星ナビ」2020年10月号は火星特集!観察から探査の歴史まで。

2020年9月中旬 22時の星図

2020年9月中旬 22時の空(東京)。画像クリックで表示拡大(ステラナビゲータで星図作成、以下同)。
6月(1時)7月(0時)8月(23時)9月(22時)10月(21時)

星座の中を動く火星

地球から見ると、火星は背景の星々の間を動いていくように見えます。

火星は6月下旬に「みずがめ座」から「うお座」の領域へと移り、夏の間は天球上を西から東へと「順行(じゅんこう)」しています。一時的に「くじら座」の領域も通りながら、火星は9月10日の「留(りゅう)」まで順行を続けます。その後は天球上を東から西へと「逆行(ぎゃっこう)」し、逆行期間中の10月6日に地球最接近、15日(赤道座標系の場合/黄道座標系では14日)に「衝(しょう)」となります。

その後、11月16日に再び「留」を迎えると、火星の動きは逆行から順行へと変わります、そして2021年1月上旬ごろに「おひつじ座」、2月下旬に「おうし座」の領域へと移っていきます。

期間中の火星の動きをスケッチや写真で記録に残すと面白いでしょう。

2020年5月から2021年3月の火星の動き。囲み内は火星の拡大像(正立像)(ステラナビゲータでシミュレーション)。
[YouTube]

2020年5月から2021年3月の火星の、宇宙空間内での動きと見かけの動き(ステラナビゲータでシミュレーション)。

火星に関する現象カレンダー:月との共演など

2020年6月~2021年3月ごろに起こる、火星と月との接近などは、以下のとおりです。このうち月との接近は、やや間隔は大きくなりますが前後の日にも見ることができます。天王星や海王星、恒星などとの接近は、しばらくの期間中見られます。

星図(10月3~4日 月と火星が接近)

10月3日の宵~4日の明け方、月と火星が接近する。画像クリックで星空ガイドの解説ページへ(ステラナビゲータで星図作成)。

日付 現象備考
10月 3日 月(月齢15)と並ぶ未明~明け方
南大西洋で火星食(日本時間12時ごろ)
10月 3日 月(月齢16)と接近
›› 解説
宵~明け方
10月 6日 地球と最接近
›› 解説
23時18分/6207万km
10月15日 衝(しょう)
›› 解説
太陽の反対に来る(深夜に南に見える)
黄道座標系では14日
10月29日 月(月齢13)と接近
›› 解説
夕方~未明
11月16日 留(りゅう)この日を境に、天球上を西→東に動く(順行する)ようになる
11月26日 月(月齢10)と並ぶ未明
11月26日 月(月齢11)と並ぶ夕方~宵
1月中旬
~下旬
天王星と大接近夕方~深夜
最接近1月20日ごろ
1月21日 月(月齢8)と接近夕方~深夜
1月22日 東矩(とうく)太陽から90度東に離れる(日の入りのころ南に見える)
黄道座標系では2月1日
2月19日 月(月齢8)と接近夕方~深夜
2月下旬
~3月中旬
プレアデス星団と接近夕方~深夜
最接近3月4日ごろ
3月19日 月(月齢6)と接近夕方~深夜
3月20日 月(月齢7)と並ぶ夕方
3月中旬
~下旬
アルデバランと並ぶ夕方~宵
最接近3月21日ごろ
(過去の現象)
6月上旬
~中旬
海王星と大接近
›› 解説
未明~明け方
最接近6月14日ごろ
6月13日 月(月齢21)と接近
›› 解説
未明~明け方
6月14日 西矩(せいく)太陽から90度西に離れる(日の出のころ南に見える)
黄道座標系では7日
7月12日 月(月齢20)と接近
›› 解説
未明~明け方
8月 9日 月(月齢18)と接近
›› 解説
深夜~明け方
南大西洋で火星食(日本時間17時ごろ)
9月 5日 月(月齢18)と並ぶ深夜~明け方
9月 6日 月(月齢18)と接近
›› 解説
深夜~明け方
南米~アフリカで火星食(日本時間14時ごろ)
9月10日 留(りゅう)この日を境に、天球上を東→西に動く(逆行する)ようになる

2021年4月以降の現象については「星空ガイド」「天文現象カレンダー」で順次ご紹介します。

木星、土星も見ごろ

2020年の夏から秋は、火星よりも早い時間帯に木星土星がよく見えます。火星だけでなく木星の縞模様やガリレオ衛星、土星の環も観察して楽しみましょう。

【特集】木星とガリレオ衛星(2020年)
【特集】土星(2020年)

ステラナビゲータでシミュレーション

天文シミュレーションソフトウェア「ステラナビゲータ」では、火星の模様の見え方や星空中の動きを正確に再現できます。火星は何時ごろどの方向に見えるか、どんな模様があるのか、位置や明るさの変化はどうなるのか、などを調べて観測や撮影に活用しましょう。火星から見た星空を表示するというシミュレーションならではの楽しみ方もできます。

▶ 体験版はこちら。1か月間無料で機能をお試しいただけます。

モバイルツールでシミュレーション

iOS用の「iステラ」「iステラHD」やアンドロイド用「スマートステラ」などのモバイルアプリを使うと、端末を向けた方向の空を画面にシミュレーション表示するので、火星のある方向や周りの星、星座の名前が簡単にわかります。日付を変えて星座の中を動く様子をシミュレーションすることもできます。

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各社の「アプリ取り放題サービス」でもご利用いただけます

スマートステラでのシミュレーション

火星最接近の日の星空の様子をスマートステラでシミュレーション。火星がうお座にあることがわかる。コンパス連動時には実際の空で見える方向にナビゲーションしてくれる。画像クリックで表示拡大。

表面の模様を観察しよう

火星は小さい惑星なので、地球と接近するといっても見かけはあまり大きくなりません。表面の模様を見るためには天体望遠鏡が必要です。

火星は約24時間40分で自転しているので、見える模様も日時によって変化します。シミュレーションソフトなどで、どんな模様が見やすいのか確かめておきましょう。とくに目立つのは「大シルチス」と呼ばれる暗い部分です。

›› 天体写真ギャラリー「火星(2020年)」

火星の地図

NASAの探査機「バイキング」が撮影した画像から作られた火星の地図に主な地名を入れたもの。望遠鏡で見たイメージに近いように、上を南にしている。画像クリックで表示拡大(クレジット:NASA / JPL / USGS、オリジナル画像)。

  • 倍率を高くすると像が揺れやすくなります。風が弱いときが観察に適しています。また、火星が南中する(真南に来る)前後の高いところにあるときは大気の影響が小さくなるので、低いときよりもよく見えます。
  • 一見しただけでは、模様の濃淡は見えません。じっくり眺めていると、少しずつわかるようになってきます。
  • 公開天文台や科学館などで開催される観望会(観察会、観測会)では、大きい望遠鏡で火星を見ることができます。お近くのイベント情報は、全国プラネタリウム&公開天文台情報ページ「パオナビ」で検索してみてください。

火星観測アクセサリーキット

火星観測用に設計・開発された「デラックス火星観測アクセサリーキット」(アストロアーツ オンラインショップで販売)。

見かけの大きさ

地球最接近となる10月6日の火星の見かけの大きさ(視直径)は22.6秒角で、同じ日の木星や土星(環を含めた長径)の6割弱です。また、80倍に拡大すると、肉眼で見た満月とほぼ同サイズになります。8月上旬から11月下旬までは火星の視直径が15秒角を超えており、口径10cm程度の天体望遠鏡でも模様が見やすいでしょう。

  • 天体の見かけの大きさは角度で表します。1秒=1/60分=1/3600度です。満月の見かけの大きさは約0.5度(=30分=1800秒)です。
  • 満月の視直径0.5度は、2.2m先にある1円玉(直径2cm)を肉眼で見た見え方に相当します。つまり、地球最接近のころの火星を80倍の天体望遠鏡で見ると、これと同じような大きさに見えます。160倍であれば約1.1m先の1円玉と同じような見え方です。
  • 地球と火星との位置関係によっては、火星が欠けて見えることがあります(半月と満月の間くらいの形のイメージです)。

2020年の惑星の見かけの大きさ

2020年の火星、木星、土星(環の長径)の見かけの大きさ。縦軸左の単位は秒、縦軸右は満月(30分角)に対する大きさ。横軸の目盛は各月1日にあたる。画像クリックで表示拡大。

火星を撮影してみよう

カラーCMOSカメラを天体望遠鏡に接続して惑星を動画撮影し、その中から写りの良いフレームだけを選んで多数枚コンポジットすると、精緻で滑らかな惑星像を得ることができます。天体画像処理ソフトウェア「ステライメージ」を使うと、動画からのコンポジットはもちろん、カラーバランス調整やディテール強調まで簡単かつ詳細に行えます。画像を「作品」に仕上げてみましょう。

惑星を撮影しよう CMOSカメラで動画撮影、ステライメージで処理

「星ナビ」連載記事:

  • 2018年6月号:「CMOSカメラで惑星を撮る 1. 惑星撮影用の望遠鏡とカメラ」
  • 2018年7月号:「CMOSカメラで惑星を撮る 2. 惑星撮影用の準備と実際」
  • 2018年8月号:「CMOSカメラで惑星を撮る 3. 惑星の動画撮影」

星ナビ2018年6月号 紹介記事

星ナビ2018年7月号 紹介記事

星ナビ2018年8月号 紹介記事

オンラインショップ

アストロアーツのオンラインショップでは、天体望遠鏡や観測用フィルターなどを多数取り扱っています。火星の模様を自分の目で観察してみましょう。ライトやクッションなどの便利グッズ、火星儀などもあります。

天体望遠鏡やグッズはアストロアーツオンラインショップで

火星に関するマメ知識

赤い大地

太陽系で地球の1つ外側を公転している火星は、大きさ(直径)が地球の半分ほどしかない、水星に次いで小さい惑星です。表面の大部分を占める平原が酸化鉄(鉄さび)で覆われているため、火星は赤っぽい色に見えます。海と呼ばれる暗い部分や、長さ3000km深さ8kmに及ぶ太陽系最大級の峡谷「マリネリス峡谷」、周囲と比べて27kmも高い太陽系最大級の山である「オリンポス山」といった地形もあります。

両極部分には水と二酸化炭素の氷でできた極冠(きょくかん)があり、白っぽく見えます。極冠の大きさは火星の季節変化に応じて変化し、夏には小さく、冬には大きくなります。

北極冠

北極冠。探査機マーズ・エクスプレスが撮影した画像をモザイク合成して作成された(クレジット:ESA / DLR / FU Berlin; NASA MGS MOLA Science Team)。
以下すべて、画像クリックでリリース元ページへ。

北極冠

探査機バイキング1号が撮影した火星。中央やや下にマリネリス峡谷が伸びている(クレジット:NASA / USGS)。

ダストストームに覆われた火星

ハッブル宇宙望遠鏡が2016年5月(前々回の地球最接近)と2018年7月(前回の最接近)に撮影した火星。2018年は大規模なダストストーム(砂嵐)が発生し、火星の模様がほとんど見えない時期があった(クレジット:NASA, ESA, STScI)。

火星探査

火星に生命は存在するのか(過去に存在したのか)、液体の水はある(あった)のか、地形はどのように作られたのか、大気が薄いのはなぜか、2つの衛星フォボスとダイモスの起源は、…。惑星や太陽系の形成と進化(時間変化)といった科学的興味から、将来の人類の移住可能性という観点まで、火星は人々の心を引き付けてやまない惑星です。

約50年前の1960年代には早くもアメリカと旧ソ連が火星探査を始め、マリナー計画やバイキング計画によって詳しい地表の様子などが明らかにされていきました。現在はアメリカNASAの「マーズ・リコナサンス・オービター(MRO)」「メイブン(MAVEN)」、ヨーロッパ宇宙機関の「マーズエクスプレス」、インドの「マンガルヤーン」などが火星を周回しながら探査を行っています。

ダニエルソン・クレーター

MROが撮影したダニエルソン・クレーターの内部。堆積岩が層状になっている(色は強調)。MROは軌道上から非常に高解像度で地形を撮影している(クレジット:NASA / JPL-Caltech / University of Arizona)。

周回軌道からだけでなく、地表に着陸した探査車による調査もこれまでに複数行われています。現在は2012年に着陸したNASAの「キュリオシティ」が地表を移動しながら土壌調査などの探査を行い、2018年に着陸したNASAの「インサイト(InSight)」は「火震」の検出や温度測定などの方法で火星内部を調査しています。

キュリオシティ

キュリオシティのセルフィー。キュリオシティはこうしたセルフィーやパノラマ画像などを多数撮影している(クレジット:NASA / JPL-Caltech / MSSS)。

ヨーロッパ宇宙機関とロシア共同の「エクソマーズ(ExoMars)」、NASAの「MARS 2020」(探査車「パーサビアランス」)、アラブ首長国連邦の「Hope Mars mission」(日本のH-IIAロケットで打ち上げ)、中国の「天問1号」なども進行中です、日本でも、火星の衛星からのサンプルリターンを試みる「MMX」計画が進められています。今後も様々な発見や研究成果があることが期待されます。

2年2か月ごとに起こる
地球との接近

火星の公転周期(太陽の周りを1周する期間)は約687日です。火星が太陽の周りを1周する間に地球は約2周します。この公転周期の違いから、2つの惑星は約2年2か月ごとに距離が近づき、軌道上で隣り合わせになります。

2018年7月31日(前回の最接近)から2022年12月1日(次回の最接近)まで、4年4か月間の地球と火星の動き(ステラナビゲータでシミュレーション)。

地球と火星の最接近距離は、毎回異なります。火星の軌道は楕円形なので、軌道上のどこで地球と接近するかによって距離が大きく変化するのです(地球の軌道も楕円形ですが、火星ほどはつぶれていません)。前回(2018年7月)には6000万km弱まで近づき「大接近」として話題となりました。反対に「小接近」のときには1億kmも離れます。

※接近の度合いは「大接近」「中接近」「小接近」などと表現されますが、「○万km以内が大接近」のような明確な基準はありません。

今後の最接近

日付(日本時間) 接近距離
2020年10月06日6210万km
2022年12月01日8150万km
2025年01月12日9610万km
2027年02月20日1億0140万km
2029年03月29日9680万km
2031年05月12日8280万km
2033年07月05日6330万km
2035年09月11日5690万km
2037年11月11日7380万km

2020年から2037年までの火星と地球の最接近

2020年から2037年までの火星と地球の最接近。画像クリックで表示拡大。