国際研究チームが、紀元前709年に中国の魯で記録された皆既日食を再調査しました。古代の地理情報の修正により、地球の自転速度に関する精緻なデータが導き出され、当時の太陽活動が活発な周期にあった可能性が示されました。この成果は、天体観測記録と現代の科学的計算の融合によるものです。
古代の地理的誤差の修正がもたらした成果
紀元前709年7月17日に発生した皆既日食は、最古の正確に記録された皆既日食の一つです。この記録は、後に編纂された『春秋』に記されており、さらに『漢書』には太陽のコロナを指すと推測される記述が含まれています。研究チームは、この日食が当時の魯の都である曲阜からどのように見えたかを再計算しました。
国際研究チームは、古記録に記された皆既日食の正確な日時の再検討を行いました。魯の観測者たちが目撃したこの天文現象は、200年から300年ほど後にまとめられた歴史書『春秋』に保存されました。
月の重力による潮汐摩擦によって地球の自転は長い年月をかけて次第に減速しているため、およそ2,700年前の地球は現在よりもわずかに速く回転していました。研究者たちは古代曲阜の位置に関する修正データを適用することにより、紀元前8世紀から6世紀にかけての期間における地球の自転に関するより厳密な制約条件を得ることに成功しました。
わずか8キロメートルの位置補正によって、古い日食の記録が地球の自転に関するより精密な情報源へと変貌し、さらに太陽の遠い過去を覗くための潜在的な窓口となりました。共同著者の早川尚志氏は、祖先の中には非常に熟練した観察者が存在したと指摘しています。
同氏は、慎重に記録された古い観測情報と現代の計算手法や歴史的証拠を組み合わせることによって、数千年前の惑星や恒星に関する新たな情報を発見できる可能性があると述べています。また、Lockheed Martin Solar and Astrophysics LaboratoryのMeng Jin氏も共同著者として参加しています。
こうした座標の修正を経て、チームは紀元前8世紀から6世紀における地球の回転速度に関する正確な新測定値を導き出しました。地球の自転速度の変動を表すパラメータであるデルタT（ΔT）について、この日食の時点では20,264秒から21,204秒の間であったことが明らかにされました。この新しいデータセットにより、従来の地球自転研究における座標誤差が修正されています。
太陽活動の周期と「ホーマー極小期」
この日食記録は、地球の自転だけでなく、太陽活動の歴史を解明する鍵ともなっています。研究チームは、『漢書』に見られる記述について分析を行い、その形状の可能性から太陽活動の状況を推測しました。太陽は通常およそ11年の周期で活動が活発な時期と不活発な時期を繰り返しますが、このパターンが「グランド・ミニマ（極小期）」と呼ばれる、長期間の静穏期によって中断されることがあります。
今回の皆既日食は、紀元前808年から717年まで続いた「ネオ・アッシリア極小期」あるいは「ホーマー極小期」と呼ばれる、太陽活動が低下した期間が終了した直後に発生しました。分析された日食の形状は、太陽が異例の低活動期を終えて、再びより活動的な位相へと移行しつつあった時期を示唆しており、11年周期のピークに達していた可能性があります。
さらに、これらの発見は放射性炭素の測定値に基づいて従来行われてきた太陽活動の復元モデルに対して、潜在的な独立した検証材料を提供するものとなっています。
国立天文台の相馬充氏は、今回のデータセットによって過去の地球回転研究における座標誤差が修正され、歴史的な天体イベントの年代測定や再現の精度が向上したと述べています。樹木年輪に含まれる放射性炭素の分析によって推定される太陽活動モデルに対し、今回の研究は独立した検証材料を提供しました。