自然科学研究機構 国立天文台

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質問5-6)地球はどうして回り続けているの?

地球は、北極と南極を結ぶ軸のまわりを1日に1回転しています。この回転のことを「自転」といいます。地球が自転しているために、地球上には昼と夜が交互に訪れるのです。

それでは、地球はなぜ回り続けているのでしょうか。なぜ、だんだん回る速さが遅くなって、そのうちに止まってしまわないのでしょうか。

身近な「コマ」を例にとって考えてみましょう。コマを手にとって机の上で回すと、最初は勢いよく回っていますが、だんだんと回転の速さが遅くなってきて、ついには止まって倒れてしまいます。コマの勢いがだんだん弱くなってしまったのは、コマの軸と机の間に摩擦力が働いたからです。摩擦力はコマの回転を止める方向に働き、そのためにコマの回転が徐々に遅くなってしまったのです。

それでは、地球の場合はどうでしょうか。地球もコマと同じように回転をしていますが、机の上に乗っているわけではなく、他の物体とは接触することなく回っています。コマの場合には机とコマの間に摩擦が働きますが、地球の場合には摩擦が働く部分がありませんので、回転の勢いが弱まることなくずっと回り続けているのです。

よく「なにかの力が働き続けているから、地球が回り続けている」と考える方がいらっしゃいますが、そうではありません。回転運動も含めてすべての運動は、それを妨げる力が働かない限り、同じ運動状態がずっと続きます。(これを「慣性の法則」と言います。)回転を止める方向に力が働いていないために、回転の勢いがずっと維持されて、地球はいつまでも回り続けているのです。

もちろん、地球に外からの力がまったく働いていないわけではありません。太陽や月や、他の惑星などの力は働いています。しかしどの力も、地球の回転を止める方向の力ではないために、自転の速さはほとんど変化しないのです。