2007年、33年の時間を巻き戻し天文少年ならぬ天文壮年へ再入門。隊員1名。その後の変化でただいま星空は休眠状態。郷土史、草刈り、読書、ドローンの記事が多くなっています。
SOHO画像に見る近年の大彗星とアイソン彗星
2013-11-30 Sat 00:00
1311293.jpgアイソン彗星は辛くも近日点通過を生き延びたようだが、見るからに満身創痍。週明けにどの程度の姿を見せてくれるものか今更過大な期待を抱くこともないが、このV字型に大きく拡がった尾がどのように見えるのかにだけは興味が繋がった。


astro_calendarさんが2007年1月に近日点通過したマックノート彗星(C/2006 P1)と今回のアイソン彗星(C/2012 S1)とのSOHO画像を比べる記事を書いていた(→懐かしのマックノート彗星)。うわっ、化け物のようなマックノート彗星、それに比べるてアイソン彗星のなんとしょぼいこと。

ではラブジョイ彗星(C/2011 W3)と比べるとどうなるか。
マックノート彗星の写真は近日点通過2日後、ラブジョイ彗星とアイソン彗星は直前。
1311292.jpg
          近日点距離
 マックノート彗星  0.17AU
 ラブジョイ彗星   0.006AU
 アイソン彗星    0.01AU
これを見る限りではどうやらラブジョイ彗星にも及びそうには無い。これを見てしまうと過去の大先輩と比較するのがかわいそうになって来た。
別窓 | 話題いろいろ | コメント:29
<<18日ぶりに観測小屋の屋根を開けた | 霞ヶ浦天体観測隊 | 【速報】アイソン彗星 近日点通過を生き延びはしたが>>
この記事のコメント
28日にはかなり明るくなったと思ったのですが、あれは分裂だったのでしょうか。この彗星は、どうもステップ的に増光しては一服する傾向でした。余裕から来る気まぐれだと思っていましたが、その都度、身を削っていたのかもしれません。

 予想ははずれるスリルがあって楽しいものなので、今後の予想をしてみます。頭部が暗くなってしまったとすると、次に見られるのは6日ごろ。しかしその頃には頭部も尾も拡散して眼視では全く見えないと思います。写真で写るかどうかというところで、その後、暗夜に見えるようになると、10等以下の多少の破片は見つかるかもしれません。
2013-11-30 Sat 06:52 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
明方の薄明の中に見るのは厳しそうですね。

核が消滅してしまったとなると、当初の軌道から外れて予想位置も変わってしまうでしょうか。
2013-11-30 Sat 08:50 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
>当初の軌道から外れて予想位置も変わってしまう
 どうなんでしょうね。こういう計算は私はできないのでわかりません。太陽に近いところで、これだけの打撃を受けて、のちに再観測された例があるんでしょうか。

 大雑把にいって、小さな氷はすぐに蒸発してしまうでしょうから、残っているとしたら砂粒か大きめの塊に限られるのでしょう。大きめの砂粒だったら10日間くらいなら元の軌道の付近にいるでしょうが、ミクロンサイズ以下のチリは太陽風ですぐに拡散するのではないかと思います(全部、尾になるということですね)。

 もし、核に10メートルくらいの破片が残っていたら、暗い空に回ってきた時に見つかるかもしれません。検出される程度の軌道の変化はあり得ますが、写真を撮って探すのに問題になるほどはずれないのではないでしょうか。
 
2013-11-30 Sat 10:49 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
S.U様はじめまして
この秋からかすてんさんに色々お教え頂いております。
きっかけは、老いて再び星空にとゆうところと、過去幼少に高橋fc50X400使用なる共通点があったことでしょうか。

かすてんさんとS.U様の質疑応答、今までも拝聴させて頂いております。今回のアイソンでもS.U様の見解で色々勉強させて頂いております。こんな素人が失礼なのですが、今後とも宜しくお願いいたします。

今回のアイソン消滅の原因を素人ながら考えております。1)近日点距離 2)その時の通過速度 3)コマの大きさと成分
この中で一番の影響は近日点距離(AUはぴんときませんのでKMに直します)と思い比較してみました。
マックノート0.17AU=2550万キロ ラブジョイ0.006AU=90万キロ(表面からは90-70=20 星ナビ12月号36pでは13万キロ) アイソン0.01AU=150万キロ(表面から150-70=80)

アイソンはラブジョイに比べ太陽表面から4倍ほど遠かった距離ですが、崩壊してしまいました。色々原因はあると思いますが過去の彗星で近日点による影響はデータ的にあるのでしょうか。
それと彗星別通過速度のデータはあるのでしょうか。

概要だけでも結構ですのでお教え願えますか。








2013-11-30 Sat 12:40 | URL | ワン星の会 #MkWQIrnQ[ 内容変更]
ワン星の会様、
 ご丁重なるご挨拶をいただき痛み入ります。こちらこそ、どうぞよろしくお願いいたします。また、ワン星の会様の観測や考察のご興味、分析に感服いたしておりました。

 私は、彗星の物理研究の専門家ではないので、コメントは話半分に話題程度にお聞きいただければと存じます。彗星の観測史は好きで以前から調べており、かすてんさんの古記録のご研究にもちょこっとだけ関係させていただいたことがあります。また、自分でも彗星を見ておりますので、人類の彗星観測史の1%以上の期間を実体験いたしました。

 彗星の消滅の原因は興味深いことですが、第一に近日点距離、それから、彗星の本体(いわゆる固体の核)のサイズと強度だと思います。速度は彗星にとっては慣性運動(自由落下と同じで無重力)なのでたぶん関係ないでしょう。速いほうが熱いところを早く通過できるので生き残るには有利だと思いますが、いずれにしても、彗星の近日点での速さは、近日点距離でほぼ決まるので(ご指摘のように脱出速度とほぼ同じ)、実験的には、近日点距離と最高速度の効果は分離できませんね。

 次に重要なのは核の大きさで、大きいと分裂しにくいとか、分裂しても、大きい破片が残りやすいことから有利ではないでしょうか。

 もう一つ、重要なファクターに、その彗星において、近日点通過が初めてか、すでに2度目以上かというのがあります。これは、2度目以上の彗星は過去に修羅場をくぐって生き残っているので、今回も生き残る確率が高いと言えます。1回目のものは実績無しです。ラブジョイ彗星は周期約700年のクロイツ群彗星ですが、マックノートとアイソンは双曲線軌道で1回きりの彗星と見られています。

 また、光度予報でいうと、近日点通過を経験した彗星は、すでに表面に1回ヤキが入っているので、太陽から遠くでは活動が低調である傾向が強く、したがって遠くの時点で出された予報より明るくなる可能性が高いです。一方、初めての彗星は、太陽から遠くでもしばしば間歇的に活動することがあり、これに騙されると明るめの予報を出してしまって期待はずれに陥ることがあります。ラブジョイと他の2彗星は分けて考えた方がよろしいでしょう。

 ところで、SOHO衛星で継続観測していると、クロイツ群彗星の小さいのがいくつも太陽に接近しては、それぞれが分裂するのが観測されているそうです。これは、クロイツ群彗星は分裂を繰り返しながら何度も回り続けていることを示しており、小さいのが分裂したからといってただちに蒸発するわけではなさそうです。

 
2013-11-30 Sat 18:28 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
S.Uさん

>検出される程度の軌道の変化はあり得ますが、写真を撮って探すのに問題になるほどはずれないのではないでしょうか。

そうかも知れませんね。
ただ、最新のLASCO C3を見るとかなり拡散して薄くなっているようです。また、太陽と反対方向へのダストの放出が全く見られないのでまとまった核も無いのでしょうね。撮影可能になるまでには相当暗くなってしまいそうです。
2013-11-30 Sat 21:12 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
ワン星の会さん、S.Uさん

ワン星の会さんは力学的なお話がお好きな様なのでこれはS.Uさんにお任せするのが一番です。
2013-11-30 Sat 21:15 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
本当に今回のアイソン祭りは堪能させて頂きました。彗星の気紛れ&イタズラ好きにはあらためて感心しきりで、今でも「死んだ、いや生き残った」と世間を振り回すお騒がせぶりには脱帽です。月齢を聞けば望遠鏡を持ち出さなくても、ほぼ完全にイメージできるお月様(これはこれで「いとをかし」ですが)とは全然違う風情がコメットさん。やはり天文ファンはやめられませんね。アイソンの「ゴースト」を追いかけるのも、ラブジョイのウイニングランをながめるのも「いとあわれ」なるも、北陸は天候不順にて口惜しくござりまする。
2013-12-01 Sun 02:54 | URL | astro_calendar #pmJ/ok7.[ 内容変更]
>かなり拡散して薄くなっている
 そうですね。明るい核もなさそうですから、小さい破片が残っていて、12月7日以降に十何等かで普通の小彗星っぽく見えれば御の字ではないでしょうか。
2013-12-01 Sun 05:51 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
ワン星の会様、
>それと彗星別通過速度のデータはあるのでしょうか(ワン星の会様)
>ワン星の会さんは力学的なお話がお好きな様なので(かすてん様)

 こちらについて具体的にお答えしておりませんでした。データの表は見たことありませんが、下の式で計算すれば問題ないものと思います。

29.8km/秒×√((1+e)/q)

q:近日点距離(AU単位)、
e:離心率(太陽に近づく彗星は、わからない時は、1にしておいてください。(1+e)=2で大間違いはないです。

アイソン彗星は、q=0.0125、e=1.000 で、29.8×ルート(160)ですから、通過速度は377km/秒です。

 以下余分の話ですが、太陽の中心からq(AU)離れたところで、物体を 29.8km/秒×√((1+e)/q) の速さで、太陽面に平行に投射しますと、物体は、投射点を近日点とした離心率eの楕円軌道を描く人工惑星になります。eが1なら放物線軌道、e>1なら双曲線軌道です。eが負なら投射点が遠日点で|e|が離心率です。
2013-12-01 Sun 06:13 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
astro_calendarさん

>今回のアイソン祭りは堪能させて頂きました。

まったくです。発見当初からの経過をだいたい分かっているので、喜んだりがっかりしたり、期待したり裏切られたり、罵声を浴びせたり不憫に思ったり、この2年間十分楽しみましたね。
2013-12-01 Sun 23:10 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
S.U様 早速ご細やかなご返答ありがとう御座います
崩壊の主要因は
1)近日点距離と本体の物性(大きさと強度)である事。

2)速度は慣性の法則に従い真空中は何ら破壊の原因にはならない、ただし早い程太陽熱の影響は受けにくく、ここで大きさと強度が問題となる。

3)2日回以上のものは物性が安定するので崩壊しにくくなる。

4)その他光度に関する見解とか、初めての彗星は間欠的による光度のばらつき、ちょっと耳に挟みましたが、本体が回転していて本体自体の場所による物性の違いから遠くでも輝く時があるとは原因の一つとなるのでしょうか。

5)近日点速度計算式;便利なものがあるのですね。さっそくラブジョイq=0.006 e=0.95(放物線ぎりぎりの楕円軌道の仮定)で540km/secとなりました。

アイソンの1.4倍ほどの速度で太陽表面から20万キロと超接近したにも拘わらず、強度的に強かった面もあるのでしょうが、ラブジョイが生き残った一因でしょうか。

6)又この彗星はクロイツ群で700年周期とのことですね。700年ですと何処まで飛んで行くのでしょうか、軌道半径30AU、公転周期165年の海王星と単純に比較しまして4、5倍遠くまで行くのでしょうか。近日点が0.006と小さく700年も彷徨う楕円軌道はどんな形か興味があります。

7)クロイツ群検索しまた。同じq=0.006で太陽面から20万キロ、1680年の大彗星がありました。クロイツ群のは大彗星になるのが結構あるのですね。

8)それと小さいのは太陽に接近分裂があり生き残ったり消滅有りで我々の知らぬところで宇宙の大変化が起きているのですね。
ラブジョイも700年後は再び人類の前にエメラルドグリーンの輝きをみせてくれるでしょうか。

などお陰さまでアイソン消滅を機会に要点的に理解できました。ありがとう御座います。

10回ほど生まれ変わり、地球は温暖化で無くなっておりますので、宇宙人の一人として拝見したいものです。

2013-12-02 Mon 14:22 | URL | ワン星の会 #MkWQIrnQ[ 内容変更]
ワン星の会様、
あぁ、このように的確にまとめていただき感激です。もう少しだけ補足(蛇足)のコメントをさせてください。

2)力学的要因では、「潮汐力」が彗星の崩壊に関係するという説もあるようです。でも、アイソン彗星の近日点距離とサイズ(~1km)では潮汐力はわずかの力なので、私はこの説には疑問です。

3)2回目で安定するというよりも、作りの弱い彗星は1回目で壊れ、生き残って次も大彗星と言われるのは壊れにくい素質のものというのが当たっているのではないかと思っています。

4)彗星の自転速度と遠心力が崩壊に関係するという説も出ています。そういう効果もあるでしょうが、自転や遠心力は、本来は太陽からの距離や彗星の活動度とは直接関係ない量なので、これが彗星の運命に絡んでくるならば、それはむしろ彗星の表面の物性の役割の補助的要因というべきではないでしょうか。
 
6)157AUで、確かに海王星の5倍くらい遠くですね。

7,8)クロイツ群のお調べありがとうございます。クロイツ群はいくつかの亜群に分かれていて、親、兄弟、祖父母、先祖といった対応があるようですね。そもそも先祖が1つでそれが子、孫と崩壊していって、それでも、それぞれの分家が生き残っているならば、クロイツ群は分裂しても消滅しない特に強い材質で出来ているのかもしれません。クロイツ群の特徴が直ちに彗星全般に応用できるものと考えてはいけないでしょう。

 彗星はたくさんありますが、人の一生で大彗星の鑑定をするには、まだまだデータ不足で、素人がいろいろ口を出すスキがあるのはそれはそれで楽しいことです。
2013-12-03 Tue 07:24 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
補足説明までしていただき恐縮です
2)潮汐力とはもちろん地球の潮の満ち干きによるものですね。月との引力による現象と聞いております。今回は違うようですが、この引力が彗星の破壊に影響する場合もあるのですね。太陽系での力のバランスの微妙さを感じます。

3)安定するは表現が悪かったようです。1回目で部分的に熔け削ぎ落とされて残った部分が2回目に回って来て核が頑丈であれば大彗星になるものもあるとゆうことですね。了解しました。

4)彗星の自転、遠心力、潮汐力など彗星自体にかかる力による崩壊はほとんど無い。そうしますと崩壊は近日点に近い事による熱と核自体の物理的な強さに一番に起因する事改めて理解できました。

7、8)クロイツ群の生き残り過程、具体的に家族関係のご説明で良くわかります。群の中にも物性のひねくれたグループがあり、宇宙でも強い者が生き残る弱肉強食の世界があるとは面白い事実です。


"太陽に吸い込まれるラブジョイ彗星C/2011W3" 検索する事ができました。
一昨年の事 S.U様にはまだ記憶も新たな事と存じますが私にとっては新鮮そのものですので記させて頂きます。

これを見ますと今回のアイソン以上に”どうなるのか”の疑問に皆さん右往左往した様子がわかりました。

2011/12/16 00:12のSOHO C2カメラに太陽に突入のラブジョイの力強いこと、太く白い軌跡がはっきりと写り、今回のアイソンの突入手前に薄くなったのとは、はっきりと違いがわかりました。

S.U様もこの時の様子ご覧になられているからこそ、今回のアイソンが手前で細った異常な様子をいち早くかすてんさんにコメントされたのでしょうか、理由わかりました。

抜け出た後も核は残り、尾が20度ほどもある写真がオーストラリアで撮られていたのですね。発見当時の明るさから核の大きさを推定したが、実際は推定したものより大きかったから太陽を抜け出た後も核は残り輝き続けていると結論つけております。

ご存知と思いますが、こんな詳細データもありました。

元期=2011/12/10.0(TT)=JDT2455905.5
近日点通過=2011/12/16.02093(TT)
近日点距離=0.0055068AU
近日点引数 =54.08201
昇交点黄経=327.09412(2000.0)
軌道傾斜角=134.66144
離心率   =0.9998944

近日点距離 0.0055--(0.006少数点4桁め四捨五入)でこの距離は太陽の光球面の内側であり、ガス状態の為に熔けずに通過出来るとの見解の方もおられたようですね。

0.0055AUと0.006AUの違いによる太陽表面からの近日点距離の違い分かりました。 0.0055---13万キロ(星ナビ12月号36Pのもの)  0.006---20万キロ 差7万キロあり

離心率 0.999---は限りなく放物線に近い楕円とゆうことでしょうか。大きな楕円となり700年もかかる周期彗星の実感が湧いてきました。

先の0.95での近日点速度540キロ/秒は0.999---では570キロ/秒となり、この超高速での通過で多少核は小さくなるも生き続けている事が出来たとゆうことでしょうか。

素人の私にとってラブジョイが徐々にべールを剥ぎ始めました。写真を1枚でもと、夜明けの白んだ都会の空にカメラ向けておりますが、ラブジョイさんはまだ微笑んでくれません。

宇宙の真実を彗星を題材にして真剣に取り込まれること素晴らしいと思います。簡単に結果がでるのは真実ではなく、面白みもないと思いますし、ああでもない、こうでもないと討論するうちに出来上がるのは楽しく、ヤリガイのあることではないでしょうか。

2013-12-03 Tue 22:42 | URL | ワン星の会 #MkWQIrnQ[ 内容変更]
アイソン彗星の衝撃的な挙動が大いなる興味を喚起したといった感じですね。
2013-12-03 Tue 23:16 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
ワン星の会様、私の拙いコメントをご評価いただき、また、彗星へのご興味を高めていただきましたようで、たいへんありがたく思います。

 ここでいう「潮汐力」は、太陽の重力によって彗星に内部ストレスがかかることを指します。地球でいう潮汐力は、月の重力によって海水が移動するわけですが、物理的には同じ種類の力です。惑星と衛星の関係において「ロシュ限界」(ロッシュの限界)というのがあって、惑星の近くを回る衛星がこの潮汐力で衛星が破壊され、土星や木星のリングが出来たと考えられています。

 ですから、太陽のごく近くに近づく彗星にも潮汐力は働くのですが、彗星が小さくて効き目はないだろうというのが私の考えです。たとえば、地球を周回する宇宙ステーションはロシュ限界内にありますが、潮汐力で分裂する心配はあまり聞きません。(補足:小さい物は重力よりも化学結合力が支配的だからです)

 私は、はじめは過去に生還したクロイツ群彗星の歴史を知っていたので、2011年のラブジョイ彗星をはじめ太陽に近づく彗星は分裂しても消滅することはそうそうないと考えていました。しかし、途中から、クロイツ群は特別選ばれた一家であって(だからこそ何周期も生き残っている)、クロイツ群以外はそうはうまくいかない、というふうに考えを改めました。私が、アイソン彗星の比較に思い浮かべたのは、1973年に発見されたコホーテク彗星です。これは、私が最初に見た彗星でした。でも、少数の例で法則をつくることはどだい無理ですので、彗星の比較については、今後とも楽しめることと思います。

 終わりに、「細長い楕円≒放物線」についてですが、放物線の形は1種類しかないので、近日点距離に関わらず、どんな大きさの放物線と焦点の関係の形状も「相似形」です。

 つまり、近日点距離0.01AUのアイソン彗星の軌道と太陽を描いた図は、近日点距離0.9AUのへール・ボップ彗星(1997年に明るくなった)と太陽を描いた図とほぼ正確に相似形です。太陽を中心にへール・ボップの軌道のサイズを縮小コピーすればアイソンの軌道になるということです。これで、細長い楕円軌道の太陽付近の形のイメージがしやすくなると思います。
2013-12-04 Wed 07:48 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
>「ロシュ限界」〜惑星の近くを回る衛星がこの潮汐力で衛星が破壊され、土星や木星のリングが出来た〜彗星が小さくて効き目はないだろうというのが私の考え〜地球を周回する宇宙ステーションはロシュ限界内にありますが、潮汐力で分裂する心配はあまり聞きません。(補足:小さい物は重力よりも化学結合力が支配的だからです)

対象の大きさによって支配する物理法則が変わる例として、ニュートン力学の範囲でもこういうことが見られるのはたいへんおもしろいですね。いわば、「ロシュ限界-限界」ですね。
2013-12-05 Thu 17:43 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
>ニュートン力学の範囲~「ロシュ限界-限界」
そうですね。対象が大きくなると重力が支配的になるというは、素粒子物理や宇宙物理ではよく出てきますが、ニュートン力学の範囲で出るのは面白いですね。しかも、衛星や小惑星の形を見るとそれがわかります。直径が300kmくらい以上の天体はまずまず丸っこい形をしていますが、数十kmの天体になるとバナナ型やらダルマ型やらです。このダルマの頭くらいの大きさが「ロシュ限界-限界」といえると思います。

 ラフな計算をしてみますと、砂と岩、さらさらの雪と氷ではだいぶ違いますが、手で変形できる程度の粘着性のあるものでしたら、やはり直径数km~10kmくらいのオーダーが限界になるようです。アイソン彗星は当初は巨大だと言われていましたが、実際には直径1kmくらいだったのだと思います。
2013-12-05 Thu 21:48 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
>数十kmの天体になるとバナナ型やらダルマ型やら

イトカワの形が分かってきた頃と時を同じくして他の小天体の形状も分かって来ましたが、宇宙にはラッコがいっぱいいるなぁと思ったものです。ラッコは偶然ではなかったのですね。

>アイソン彗星は当初は巨大だと言われていました

これは脆くて表面が剥がれやすく、光度が高めに見えていたからでしょうか。
2013-12-05 Thu 22:08 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
最初の大きめの見積もり(確か直径3~4マイル)は、ハッブル宇宙望遠鏡の光学観測によるものだったと思います。その後のSpitzer望遠鏡のガス放出の観測があって、質量が 32億 ~ 3.2兆 kg とされ、これを比重1の球形で換算すると直径400m~4kmとなります。たぶん、この範囲の小さいほうだったのではないでしょうか。
2013-12-05 Thu 23:33 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
ロシュ限界なる説明ありがとう御座います
S.U様
先のメール大変失礼致しました。S.U様の今までの大変なご活躍つい知らず、私の低能力での発言お許しください。

前回で頂いた中で再び反復で申し訳有りませんが、2、3確認させて頂けますでしょうか。

1)潮汐力とは太陽が太陽系に及ぼしている重力(引力?)により、彗星が極端に近づくと破壊を起こすことがある。この破壊を起こす限界がロシュ限界であるが彗星核が小さい場合は重力の影響が少ない為核内部の化学結合力が勝り、破壊の要因にはならない。---でよろしいですか。

2)太陽と彗星の関係は引力と遠心力の均衡を保ちながら慣性力で回っているとおもいますが、この彗星がだんだん近づいて破壊した場合潮汐力の影響が有る場合がある、と結論付けてよいでしょうか。その場合潮汐力と引力は別物と考えてよろしいでしょうか。

3)宇宙ステーションはロシュ限界内で回っているとの事ですが、これは地球の持つ常数限界値(----万キロ)が有ると言うことでしょうか。
地上400キロ(?)で秒速8キロ(?)で整然と回っているようですが、もしだんだんと落ちてきてステーション同士の科学的結合力を引力が上まわった時点で崩壊した場合潮汐力破壊となるのでしょうか(2と同じ様な質問ですいません)。

4)細長い楕円軌道形状をヘールボップとアイソンを相似形の条件でやってみました。ソフトは持っておりませんので手計算です。

条件;ヘールホップ 離心率:0.9951 近日点距離:0.9141AU 軌道長半径:185.86AU 遠日点距離:370.81AU 公転周期2534年

計算結果; 軌道短半径:18.4AU 周長:1510AU
平均速度:0.6AU/年 扁平率:0.9

かなり細長い楕円です。

一方アイソンの条件(Wikipediaによる); 離心率:1.0000026、これですと双曲線となり比較できませんので、以前検索で得た値0.999としました。 近日点距離:0.0125AUでの概略計算結果です。

相似形なる条件から単純に考えまして近日点距離の比:0.0125/0.9141=0.01367---これを常数としまして 軌道長半径=185.86x0.01367=2.54 軌道短半径=18.4x0.01367=0.252 扁平率
0.9となりました。
当然相似形のようですが、極端に小さいようですので、この計算方法では間違いのようです。アイソンの軌道形状御座いましたらお願いしたいのですが。

5)先に頂きました彗星近日点速度で常数29.8km/secはどの彗星にも適用できますでしょうか。
単純に地球の軌道長から公転秒速度計算しますと、同じ値となります。何か関連があるのでしょうか。

6)12/5日かすてんさんのご質問、ニュートン力学のS.U様のご回答で、300キロ以上のものは丸くなり塊まり、それ以下で数十キロ程度のものはバナナ、だるま型で小さく、又粘着力のあるものも数十キロ程度でロシュ限界の限界で潮汐力による崩壊の影響は受けない。---でよろしいですか。

以上中学生程度の質問で恐縮です。まだ子供にもどるのはちょっと早いのですが質問させて頂きます。

宜しくお願い申し上げます。




2013-12-06 Fri 21:17 | URL | ワン星の会 #MkWQIrnQ[ 内容変更]
ワン星の会様、 お褒めにあずかりまして恐縮です。ちゃんとしたお答えが出来るかどうか不安です。ワン星の会様は、力学の基礎的なところを押さえた上のお尋ねなので、これでちゃんと説明が出来なければ私の落ち度ということになるんでしょうねぇ。
 
1)一般的な説明としては、それでよろしいかと存じます。

2)円軌道の場合は、引力と遠心力が均衡して等速円運動をしますが、楕円軌道や放物線軌道の場合は、引力と遠心力は均衡せず、そのアンバランスさから、太陽に近づく時は加速が、遠ざかる時は減速が起こります。ここで遠心力は、天体のある場所で軌道のカーブに接する円弧の動径方向に働くとしてください。それでも慣性運動であるのはその通りなので、彗星内部は宇宙船、あるいは自由落下するエレベータのように無重力状態で、元来ストレスはかかりません。しかし、これは彗星の差し渡しが太陽からの重力勾配について無視できる場合の話で、彗星の大きさのために彗星面の太陽に近い側と遠い側で引力に違いがある時、この「差」が引っ張りのストレスとなります。これが潮汐力です。潮汐力とは「引力と引力の差による引っ張りの力」ということになります。

3)ロシュ限界は大雑把には親天体の半径の1.3倍ということになっています。地球でいうと高度2000kmくらいまでです。ロシュ限界は、自己重力のみで形をなしているものが破壊される距離です。宇宙ステーションは固い材料を組み合わせて接合して作られているので、潮汐力程度はへでもなく壊れません。例えば地球上に置いて自然に自重で崩壊しないような小さく固い物は、太陽付近であっても潮汐力では壊れないと言ってよいでしょう。

4)離心率がまったく同じでしたら相似形ですが、0.995と0.999では1からの差を取るとだいぶ違うので扁平率など軌道全体の形はまったく違います。異なる彗星の軌道がほぼ正確に相似と申し上げたのは太陽の近くの軌道の形だけです。例えば地球の軌道より内側だけを見ることにして下さい。

5)はい、どの彗星にも惑星にも人工惑星にも適用できます。地球は、軌道半径1AUで離心率がほぼ0ですからこの数字で地球でも成り立っています。簡単ですが非常に便利な式です。また、ケプラーの第2法則と第3法則を橋渡しする式ともいえます(楕円軌道の場合、この式で求めた面積速度で楕円軌道内部の面積を割ると公転周期が出ます)。

6)ロシュ限界内で壊れるかどうかはいろいろと複雑な事情があるでしょうが、もともと不規則な形をしている天体は、自己重力以外の力がすでに働いていることを示しているので、ロシュ限界内で当然壊れるということにならないと思います。また現実問題として、こういう天体は潮汐力のみで壊れる可能性は低いものと思います。

こんな質問をしてくれる中学生があったら、私は感激して涙を流すでしょう。ワン星の会様の場合には、ただひたすら頭が下がるばかりです。
2013-12-07 Sat 07:38 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
中学生の質問もう少しお許し下さい
中学生への説明さぞ難儀であったのではとお察っしもうしあげます。アイソン崩壊から派生した今回の疑問に対し詳しい御回答ありがとう御座いました。

5、60十年前の霞んだ理科-物理の教科書をイメージし、検索で最近の高度になった天文学を知り、S.U様の身近な見解をお聞きし、もう遅いのですが少しずつ知識を貯めようと思います。
さっそく最後の方で出て来ましたニュートン力学との関係勉強させていただきます。

話題はちょっとまだ続きの様な中学生の質問で申し訳ありません。

1) 彗星の軌道予測について。
新彗星が発見され、その後の観測体制と公表はどのように行なわれるでしょうか。また予報と実際との誤差の確認とは。

2)具体的な例ですと、ハレー彗星のように短周期のものは確実なデーターが得られると考えますが、戻らないとされる非周期彗星でも今回のアイソンq=0.012514のように細かに出されているところもあります。時間単位の位置もかなり正確なのでしょうが、これらはどんな観測体制でやるのですか。

3)q=0.0124439の検索結果もあります。4桁以下は 2)とことなります。データ公表のときの統一して出す世界的な公の機関はないのでしょうか。

おそらくそこまで統一して出す価値があるかどうかの問題ではと思うのですが、少数点以下何桁で数値が大分変わりますので、統一を切に希望します。

4)彗星は平面(2次元)上に軌道を描く(多少平面を離れ動くものもある)と思っておりますが、3次元に動くものはないでしょうか。もし在るとすれば距離的には?

以上変な質問ですいません。

2013-12-09 Mon 14:32 | URL | ワン星の会 #fATzssXU[ 内容変更]
ワン星の会様、ご質問ありがとうございます。
こんな難しい質問をする中学生がどこにいますかね!?(笑)

今回のご質問、力学の問題というよりも、おもに彗星の国際研究体制の問題だと思います。

1) 基本的には、彗星は、異なる3つの時刻に対応する観測が得られれば、方程式を数値的に解くことによって軌道要素が得られます。従いまして、発見されると、世界各地の彗星位置精密観測のできる天文台やアマチュア観測者のもとに情報が伝えられます。これは、国際天文連合(IAU)のCBAT(彗星発見の通報)とMPC(軌道計算の管理)という部署がやっています。細かい仕事の分担については私は知りません。
 異なる3つの時刻といっても、実用になる予報を出せるそれなりの軌道を計算するには、2~3日を隔てた観測が必要です。2~3日では精度が出ませんが、たとえ、軌道要素が大きく間違っていても、その後、数日間彗星を追うのに役に立つ予報が出せればそれはそれで価値がありますので発表されます。しかし、この予報で2カ月後の彗星位置が正しいと思ってはいけません。

2)ハレー彗星のように長期間観測が行われている彗星については、軌道要素(たとえば近日点距離)は一つの値になりません。ハレー彗星の楕円軌道は、惑星からの重力や彗星自体の非重力的な活動で楕円のかたちが刻々変化していきます。この刻々の変化はコンピュータ内では変化の状況を計算で追えますし観測ともその都度比較できますが、世の中に軌道要素を発表する時は、数字の山では不便なので、数回の「元期」という基準時刻を決めて、その時の楕円軌道要素(接触要素)を発表します。
 今日では、彗星の軌道計算は計算機がやりますので、同じ計算プログラムを使えば誰でも似たような結果が出るはずです。問題は、どれだけの期間のどれだけの量の観測を使うかです。観測は刻々増えていきますので、新しい観測が加わることによって発表される軌道も変わっていきます。古い観測を捨てるか捨てないかにも依ってきます。多くの観測が入ってくる限り統一は無理です。

3)元期が異なれば、当然、軌道要素は異なります。1986年に近日点を通った時の近日点距離がほしいばあいは、元期が1986年2月の軌道要素を参照しないといけません。
 彗星の軌道要素は7桁、計算も7桁以上の精度を保って行うのが普通です。ただし、予報の精度がどうなるかは場合によりけりです。また、7桁の軌道が発表されても、それが7桁正しいと思ってはいけません。しかし、細かい問題ですが、6つの軌道要素の組み合わせでこの7桁の精度が生きていることもあるのです。こういうのを「パラメータの誤差の相関」というのですが、専門的な話なので、このへんでやめておきましょう。

4)太陽と彗星の2体問題なら平面内ですが、彗星の軌道面と主要な惑星の軌道面はけっこう傾いているものが多いので、大惑星に近づく機会があると、そこで彗星の軌道は3次元方向に変化します。でも、軌道傾斜角よりも軌道面の方向(昇交点黄経)のほうが変化しやすいかもしれません。 可能でしたら、多くの近日点通過が知られている短周期彗星の軌道の変化を検討してみてください。
2013-12-09 Mon 19:34 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
彗星の奥深さに圧倒されます
細部に渡るご説明ありがとうございます。もう少しよろしいでしょうか。

1)~4)を総合的にお聞きしまして、
a)彗星は周期彗星といえど絶えず変化するもので定型的に捉えることは出来ない。

b)軌道要素はIAUの発行する元期の一番最近のものを検索して使えば良い。

c)彗星の数種の軌道計算式があるが、コンピューターでやるため、ほぼ同じ値がでる。
IAUの統一国際軌道計算式はあるのでしょうか。

d)精度7桁の件; 不確定要素の多い彗星軌道計算で、素人の私でも無駄ではないかと思いますが、ご指摘のこの精度が生きるときが有るとのことですので、今後も7桁の値を注視したいと思います。

e)彗星軌道は大惑星の影響で3次元変化有りとお聞きしました。この変化は今の軌道計算に盛り込まれているのでしょうか。其れとも彗星は 3次元変化後に発見されるのが多いため、そこまでは入れていないのでしょうか。

f)短周期彗星の軌道の変化、出来ましたらやって見ようと思います。同一彗星の年代別データー検索で見つかるか不安です。

g)彗星軌道面は太陽の中心を外れる事はあるのでしょうか。

以上頭の纏まらない質問ですいません。

2013-12-11 Wed 18:49 | URL | ワン星の会 #fATzssXU[ 内容変更]
ワン星の会様、
私の拙い回答にご関心をお持ちくださりありがとうございます。今回は手短かにお答えさせていただきます。

a)その通りです。むしろ短周期のほうが、木星や地球に近づいて惑星重力で軌道が変化する機会は多いです。

b)今、観測するならばそうです。過去の観測と比べるにはその頃の元期の軌道を使うべきです。

c)インプットする観測が同じならばそうです。軌道計算プログラムや惑星軌道データの標準品はありますが、皆がそれを使うわけではないでしょう。また、計算をするのはそれぞれが世界に向けて成果を競う研究者ですから、全員が計算方法を「統一」するということはありません。

d)目で眺めたり大まかに観測と比べるのに7桁の精度はいりませんが、その数値を用いて計算を続行する場合は7桁の精度を維持すべきです。今は64ビット計算が標準の電子計算機なので問題ありませんが、かつて、手回し計算機や算盤や対数表で計算していた時代でも7桁の計算をしていたものと思います(私はそこまで昔の人間ではないので確たることはわかりません)

e)彗星が発見された後、1週間とかそのくらいの期間は、3次元の計算は行いませんが(つまり太陽との2体計算です)、1カ月以上の期間になると現代では3次元で計算しているのではないでしょうか。ちなみに惑星の引力を計算に入れると自然に3次元になり、これを計算機でやる場合は、2次元でも3次元でもそう計算時間は(1.5倍くらいしか!?)変わりません。

f)問題は資料があるかですね。アメリカにお金を払えば、IAUから送ってくれます↓
http://www.cbat.eps.harvard.edu/services/CCat.html
古い版でよければ、日本のネット古書店にもあるかもしれません。

g)普通はあるとは思えませんが、木星に衝突したシューメーカー・レビー第9彗星のようなものがあるので、木星周回軌道に捕まれば例外的なこともあるでしょうね。

 なお、私は、彗星軌道の計算家ではないので(計算したことはありますが)、確かなことはわかりませんので、上のはご参考までということでお願いします。
2013-12-11 Wed 21:28 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
S.Uさん、ワン星の会さん

彗星に関する素朴でかつ深い質疑応答をありがとうございます。このまま私のブログに埋もれさせるのも勿体ない様な内容になりました。お時間がある時にS.Uさんにまとめていただき(自分でまとめますといわないところがずるいですが)、同好会誌かに記録しておいていただくのも良いかと感じました。
2013-12-12 Thu 07:59 | URL | かすてん #MLEHLkZk[ 内容変更]
彗星の疑問符は
11/29日アイソン消滅に対する私の”何故”から始めていただきました質疑応答、S.U様の即刻で的確なご回答頂きました。

ど素人の私の取り留めの無い質問にさぞ御苦労されなのではないかと反省しております。

不確定要素のいっぱい詰まった彗星という物体は世界の天文学者に軌道計算の統一をもたらすことなく、ずっと未知のまま走り続け、学者さんが切磋琢磨しながら追いかける様を少し覗かせていただきました。

また太陽系が出来た時の原子の要素を今に留める唯一の証拠物体と聞いております。
S.U様の今後のより高度な御活躍、陰ながら応援させて頂きます。

ありがとう御座いました。
2013-12-12 Thu 21:22 | URL | ワン星の会 #MkWQIrnQ[ 内容変更]
こちらこそ、楽しいご質問をありがとうございました。また、かすてんさんのこのすばらしい「場」にも感謝いたします。

 私は、ふだんから様々な自然の事情を、どうすればわかりやすく説明できるだろうか、(教育普及のためという大それたことでは決してなく、おもに自分のためです)と時々考えております。それが他の「マニア」の方々と共有できればとてもうれしいことですので、どうぞご遠慮なくよろしくお願いします。

 彗星は有史以来、多くが観測され研究されていますが、個々の彗星の運命を的確に予想するためにはまだまだ資料不足ということだと思います。世の中には資料が多くあってもわからないことはありますが、彗星はそのレベルには達していません。私たちが新たな彗星を見て考えることが、確実にその進展につながるものと思います。

 また、私自身の研究についても応援いただくとは恐縮の至りですが、また何かお返しできるようにしたいと思います。
2013-12-13 Fri 07:45 | URL | S.U #MQFp2i1U[ 内容変更]
コメントの投稿
 

管理者だけに閲覧
 

| 霞ヶ浦天体観測隊 |

FC2カウンター