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遊星號による天体観察(49)

2021-08-23 00:13:30 | 木星
遊星號[1]を用いて、木星[3]のガリレオ衛星[4]を観察した結果を記す。
また、マカリ[5-7]を用いて木星とガリレオ衛星の距離を計測し、その軌道半径と公転周期の概算を行った。
ここでは、前回のブログ[14]の内容に、今回の観察結果を追加した。

(1)2021年の木星とガリレオ衛星(上が北)

2021-08-08 木星とガリレオ衛星[13]
上:21:29
下:23:42
OLYMPUS E-PM2, 遊星號 800mm F16
動画撮影モード, 800mm, F16, 自動露出, 1920x1080, 29.97fps


2021-08-18 21:27 木星とガリレオ衛星[13]
OLYMPUS E-PM2, 遊星號 800mm F16
動画撮影モード, 800mm, F16, 自動露出, 1920x1080, 29.97fps


2021-08-19 22:08 木星とガリレオ衛星[13]
OLYMPUS E-PM2, 遊星號 800mm F16
動画撮影モード, 800mm, F16, 自動露出, 1920x1080, 29.97fps


2021-08-20 20:29 木星とガリレオ衛星[13]
OLYMPUS E-PM2, 遊星號 800mm F16
動画撮影モード, 800mm, F16, 自動露出, 1920x1080, 29.97fps

※望遠鏡をポルタ経緯台に固定し、動画撮影モードで約5秒間撮影
※RegiStax6[10]でスタック処理、および、Wavelet処理を実施
※ImageMagick[11]を用いて、jpg変換、および、トリミング

・口径:50mm
・ドーズの分解能:2.32"[12]
・イメージセンサ分解能:1.93"相当[12]
(イメージセンサ画素ピッチ:3.74μm[12])

(2)測定結果(ガリレオ衛星の動き)

マカリの測定画面例(グラフ機能、距離測定、輝度分布)
※撮影したそれぞれの画像(jpg)について、マカリを用いて木星とガリレオ衛星の距離を測定


木星とガリレオ衛星の距離
縦軸:木星とガリレオ衛星の距離 Dx(pix)、横軸:観測日時 Date
Ⅰ:イオ、Ⅱ:エウロパ、Ⅲ:ガニメデ、Ⅳ:カリスト
グラフにプロットした結果より、ガリレオ衛星の動きは、周期的なサインカーブに載っていることがわかる。
また、上記の結果より、ガリレオ衛星のそれぞれについて、軌道半径:Da(pix)と公転周期:P(day)を次のように概算できた。


ガリレオ衛星の軌道半径と公転周期
グラフにプロットした結果より、ガリレオ衛星の公転周期:Pは、軌道半径:Daの3/2乗に比例することがわかる(青線)。
すなわち、ガリレオ衛星の軌道は、ケプラーの第三法則[8-9]に一致することがわかる。

(3)まとめ
遊星號を用いて、木星のガリレオ衛星を観察した。
また、マカリを用いて木星とガリレオ衛星の距離を計測し、その軌道半径と公転周期の概算を行った。
さらに、上記の結果について、ケプラーの第三法則に一致することを確認した。

参考文献:
(1)アメリカン!遊星號(三脚台座1/4雌ネジ付)
(2)今日のほしぞら-国立天文台暦計算室
(3)木星-Wikipedia
(4)ガリレオ衛星-Wikipedia
(5)すばる画像解析ソフト-Makali`i-配布サイト
(6)マカリ:Makali`i 超入門編(マニュアル)
(7)鈴木文二・洞口俊博 編、あなたもできるデジカメ天文学 "マカリ"パーフェクト・マニュアル、発行所 恒星社恒星閣、2015年11月15日初版1刷発行、pp.48-51.
(8)ケプラーの法則-Wikipedia
(9)万有引力Wikipedia
(10)RegiStax6
(11)ImageMagick
(12)望遠デジタルカメラの分解能-goo blog
(13)Galilean Moons of Jupiter
(14)遊星號による天体観察(46)-goo blog
コメント
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