D-001 地球・火星・木星の軌道関係

 




■1■B-016 節で見た地球と火星の軌道関係の図を改めて見てみよう。まず上
図左のように4つの円を集め、それらを包み込む外接円を描く。そしてその隙
間にはまり込む4つの小円を描く。次にこの4つの小円に内側から接する中円
を描く。するとこの中円と外接円は、地球と火星の軌道関係になるのである。

■2■この4つの円の中心を結んでできる正方形の1辺を1とすると斜辺は√
2なので、中円の半径は3−√2であり、外接球直径は1+√2であり、また
真ん中にできる小円の直径は√2−1であることも分かる。この外接円直径を
中円直径で割ると(1+√2)/(3−√2)=1.522407749…となる。(99.98%)

■3■実際の火星の平均軌道は227.92×10
kmであり、地球のそれは149.60×
10
kmである。この火星の平均軌道を地球平均軌道で割ると 1.523529412…と
なる。その誤差は0.0007ほどに過ぎないので、確かに上のような幾何学的作図
によって、火星と地球の平均軌道の関係を表現することが可能だと言えよう。



■4■図形の上に軌道間の比を表す場合、図形そのものの大きさは問題ではな
い。今地球と火星の軌道関係を見た幾何学的図形の上に、今度は火星と木星の
軌道関係を見てみよう。4つの中円の中心をつなぐ大円を描いてみよう。する
と中心にあった小円とこの大円の関係が、火星と木星の公転軌道になるのだ。

■5■ここでも図形同士の比率だけを考えて直径を1とすると、4つの円の中
心をつないだ正方形の1辺は1であり、またこの正方形に外接する大円の直径
は√2となる。この中心に収まる小円の直径はすでに見た通り√2−1なので
この大円直径を小円直径で割ると,√2/(√2−1)=3.414213565…となる。

■6■木星の平均軌道半径は778.57×10
kmであり、一方火星の平均軌道半径
は227.92×10
kmである。直径でも半径でも比は同じなので、この前者を後者
で割ると3.415979291…となる。この数値と先の数値との誤差も 0.0005ほどし
かないので、この幾何学的表現もまたこのままで有効であると言えるだろう。

■7■火星が太陽系の第4惑星だからとうわけではなかろうが、火星と第3惑
星の地球、及び第5惑星の木星との軌道関係を見る時、面白いことに4という
数値が大いに関係している。これらの図を美しいと感じる否かは個人的問題だ
ろう。下図はこの2つの画像を1つに重ねてスケール比を表したものである。


()これらの図もジョン・マルティノーの『星たちのダンス』を参考に再構成したものである。