投稿者 松本 日時 2001 年 7 月 13 日 23:24:56:
回答先: 質量をもとめる 投稿者 スターダスト 日時 2001 年 7 月 13 日 09:38:55:
|> ニュートン力学と
|> およびに観察された軌道、
|> 公転周期などからは
|> 冥王星の質量は算出できなかったのです。
∇地球の周りを回っている人工衛星の質量が軌道
と公転周期などからは計算できないのと同じですね。
|> 冥王星の衛星が
|> 発見されました。
|> カロンと名前がつけられました。
|> こうなると話しは別です。
|> 一種の２重連星系で
|> 主星（惑星）と伴星（衛星）の周回タイミング
|> が観察されると
|> 主星と伴星の質量の合計がわかってしまうからです。
|> これはニュートン力学から計算されます。
|> ただし、質量比があまりにも違う場合には無力ですが。
|> このせいで、冥王星と太陽との関係からだけでは
|> 冥王星の質量は求められなかったのです。
|> 観測によって、互いの軌道がどのようになっているかを
|> 見れば、質量の大きいものは、あまり動かず
|> 質量の小さいものは、動きやすいことから
|> 質量比が計算されます。
|> このようにして、冥王星の質量が
|> 比較的正確に求められましたが
|> 当初の、光の明るさなどから求めた
|> 質量推定値の１００分の１ほどの
|> 値になってしまったそうです。
∇光の明るさなどから質量を求めるのは
たいへんむずかしそうですね。
少し前のデータでは、冥王星の質量は
1.31×10＾22と書いてありましたが、以前
よりは正確に計算できるようになったみたいで
すが、太陽から約5,900,000,000kmも離れている
のによく質量を計算できるものですね。
（1983年の新・太陽系，培風館，参照）
|> −−−−−−−−−−−−−−−
|> 月と地球も連星系とみなせますので
|> 両者の質量の合計、あるいは
|> 軌道の観測により
|> 質量の比率が求められます。
∇月は比較的、地球に近いので、他にも
いろいろな方法で質量に関係するパラメータを
求めることができそうです。また月の質量は
7.350×10＾22と書いてありましたが、冥王星
の数倍重いということになるわけですが、
いろいろな計算方法から矛盾がないかどうか
検証できそうですね。
・潮の満ち引き
・地球と月の間の距離の変化
・アポロが月から地球へ戻る時の脱出速度
|> このことは、ケプラーと
|> ニュートンの業績に負うています。
∇最近チャンドラセカールがわかりやすくまとめた
「ニュートンのプリンシピア」を書店で見かけますが、
これでやっと、この手の本も普通の人が読んで意味が
わかるようになったみたいです。
１７世紀とは、とても思えないたいした業績ですね。
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以下参考；
「新・太陽系，J.ビアティ／B.オレアリー／
A.チェイキン，1983年，原書1982年」より
・宇宙飛行士たちが、月の表面に設置してきた数個
のレーザー反射板は、月と地球の距離（約40万km）
の変化を２〜３ｃｍの正確さで測定することを可能
にした。これは、地球から発射されたレーザー光線が、
月の反射板で反射されて帰ってくる往復の時間を測
って求められる。何年にもわたってこの測定をくり
かえすことによって、月の運動と内部構造を理解する
ことができるのである。
「別冊日経サイエンス，２１世紀宇宙への旅，2000年」
より
・月探査機「ルナー・プロスペクター」はずんぐり
した円筒状の探査機で、大きさは洗濯機より一回り
大きい程度だ。缶詰のような形の地味な探査機だが、
1998年に重要な発見をした。アテナ２型ロケットで
打ち上げられてから数週間後、ルナープロスペクター
は月の両極で陽の当たることのない地域に、水の氷
があるという有力な証拠を見つけた。
・月に氷がありそうなのは、以前「クレメンタイン」
と呼ばれる探査機の観測結果でわかっていたが、
確証はなかった。ルナー・プロスペクターは、最初
に月の極軌道を回り、高度100kmを飛行した。探査機
の分光計は宇宙線が月面に衝突して出る中性子の数
を計測した。この結果、極地方のクレーターの中で
日陰になって凍ったままになっているところに水素
があることがわかった。科学者は、水素ガスが月の
弱い重力から脱出してしまうので、探査機の検出
した水素原子が水の分子からのものと考えた。
・ルナー・プロスペクターは1999年1月、探査計画
を６ヶ月延長し、月の表面からわずか10kmのところ
を通る楕円軌道に移行した。この低い軌道では、
探査機は月面に衝突するのを避けるために数週間に
１回エンジンを噴射し、高度を維持する必要があ
った。しかし、月面接近により、月の磁場の詳しい
データが得られた。