サロス周期

サロス周期（サロスしゅうき、Saros）は、太陽と地球と月の位置関係が相対的にほぼ同じような配置になる周期で、1サロス周期は6585.3212日である（約18年と10日あるいは11日と8時間。1日の曖昧さがあるのは、その期間中に閏年が5回入るか4回入るかの違いのため）。単にサロスと呼ぶこともある。1サロスごとに、ある日食または月食から1サロス後にはほぼ同じ条件の日食または月食が起こることから、天文学発達以前は、暦学ないし経験則的にこの性質によって、人類は日食や月食が起こる日を予測してきた。
語源.
サロス周期は遅くとも紀元前600年ごろまでにはバビロニアの人々によって知られていた。また、新アッシリア王国に於いてすでに知られていた可能性がある　。
後にヒッパルコスやプリニウス、クラウディオス・プトレマイオスにも知られるようになったがサロスという名前では呼ばれていなかった。サロスという語は、バビロニア時代において3,600年という別の周期の呼び名として使われていたものだった。サロスを食の周期の名前として最初に使ったのはエドモンド・ハレーで、1691年のことであった。ハレーは11世紀のビザンツ帝国の『スーダ辞典』からこの語を採った。ハレーのこの誤りは1756年にフランスの天文学者ギヨーム・ル・ジャンティによって指摘されたが、サロスという用語はそのまま使われ続けている。
原理.
天文学的には、サロス周期は月と太陽の周期の倍数が同じ（公倍数）になるために起こる。1サロスは以下の時間に等しい。
上記の値は、18年11日8時間（閏年の配置によっては18年10日8時間）にほぼ等しく、そのため日食や月食の状況も、同じサロス周期に属する場合は非常に似たものとなるのである。
周期と系列.
1サロス周期は223朔望月なので、ある朔（または望）を1番目とすると、そこから数えて223番目までの朔（望）はみな異なる周期に属する。224番目の朔（望）は、1番目と同じ周期に入る。同時進行している223の周期のうち太陽、地球、月がうまく重なって日食や月食となるものは一部の系列しかない。その一部も毎回少しずつ場所がずれていき、やがて食を起こさなくなる。その一方で、今まで食を作らなかった周期が新たな系列となって食を起こすようになる。すなわち、日食の場合で見れば、あるサロスに属する日食は最初に北極（南極）地方で月の影がごくわずかに地球に接する軽い部分食として始まる。しだいに月の影は地球に近づき、北極（南極）地方で中心食が見られるようになり、その後中心食帯は徐々に南下（北上）し、赤道を越えて南極（北極）地方に移動、最後に部分食となって終わる。そのような状態が繰り返し起こって進行するので、日食や月食の発生が途絶えることはない。日食のサロスの系列は、一つにつき食が69〜86回（1,226〜1,532年間）起こるまで持続する。平均すると77回（1,370年間）である。サロス系列の始まりと終わりは部分日食で、系列の中ほどに約48回の皆既食または金環食を含む。
歴史時代に日食を起こしたサロス系列には、ゲオルグ・ファン・デン・ベルグによって番号が付けられている。2011年7月1日より前には、117から155までの番号を付けられた39本の系列が進行していた。2011年7月1日に156番の系列が南極近海の部分食として発生し、現在は40本の系列が進行している。2054年8月3日の同じく南極近海での部分食を最後に117番が消滅するまでは40本の系列が進行する。
月食の場合、現在は110〜149番の40本の系列が進行しているが2013年5月25日に150番の系列が発生して41本となり2027年7月18日には110番が消滅して再び40本となる。月食のサロス系列は食が71〜87回起こるまで（1,262〜1,551年間）持続する。平均すると日食の系列よりは短く、72回（1,280年間）である。このうち40〜58回が皆既食となる。
実例.
1999年8月11日にヨーロッパを中心とする皆既日食が観測されたが、これとほぼ同じ条件（皆既時間が比較的短い等）の日食が1サロスを経た2017年8月21日に北アメリカにて観測された。さらに次のサロスでは2035年9月2日に、やはり似た状況で日本の本州を横断する皆既日食が見られる。サロス周期には8時間（1/3日）という端数が含まれているため1サロス後の日食は地球の1/3自転分、すなわち120度西にずれた位置で起こる。よって上記のように、2017年の日食は北アメリカを中心とする地域で、2035年では日本で、というように食が起こる地域が移動する。また2009年7月22日の皆既日食は21世紀中に観測される日食のうち最も皆既継続時間が長いものであるが、2番目に長い日食もこの日食の1サロス後2027年8月2日の日食であり、3番目に長い日食もさらに1サロス後の2045年8月12日の日食である。
たとえば、21世紀中に観測される皆既日食のうち皆既継続時間が長いものは次のとおり。
表のうち、1、2，3はいずれも136番のサロス系列で、中心の位置は各々北緯24.2度 東経144.1度、北緯25.5度 東経33.2度、北緯25.9度 西経78.5度と1サロス毎にほぼ120度ずつ西にずれてゆく。
エクセリグモス.
サロス周期は古代の天文学者によって発見され、計算法が簡単だったために広く使われていた。唯一の問題は、1サロス後の食が約8時間遅れて起こることであった。よって、ある日食が見られた地域のほとんどの場所ではその1サロス後の日食は見ることが難しい（月食の場合には、月が地平線上に上ってさえいれば1サロス後の月食も見ることができる）。そこでより長い3サロス分の周期（およそ54年31日）をトリプルサロスあるいはギリシャ語で「exeligmos（エクセリグモス）」と呼び、この周期がよく用いられた。1エクセリグモス後にはほぼ同じ場所で食が見られることになる。
イネックス周期.
サロス周期よりも長期間の日食の予報に使えるものがイネックス周期である。これは、358朔望月（約10571.9548日）が30.5食年（約10571.91日）とほとんど一致することから、10571.9548日（約28年345.17日）ごとに日食が起こることを示す。
例えば、2009年7月22日の皆既日食を考えると、次回は2038年7月2日になる。ただし、その時は、皆既日食ではなく、金環日食になる。
特徴.
イネックス周期には、以下のような特徴がある。