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天体感測のススメ

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宇宙を感じる生活

月の距離を測ってみました!

調子に乗って(笑)距離を測ってみる、第2弾!

今年の2月中旬に、地球のすぐ側をかすめていった小惑星2012DA14の距離を
測定したお話をしました。→小惑星の地球接近 同時観測に成功!
あのときは富山と神奈川の同時観測によって、小惑星まで3万kmの距離と求めることができました。

そのときに、これなら「月の距離を測る」のもいけるかも!?・・と思ったわけです。
意外と、長く星を趣味にしている方でも、改めて月の距離を観測したことがない方も
多いのではないでしょうか。
自分で測定できたら月の存在を実感できて楽しそう!
早速、月の距離の測定にチャレンジしてみました(^^)

観測は今回も富山のnakaさんをお誘いしました。(nakaさん快諾ありがとうございます!)
やろうと言ったのが前日で(笑)。いつも直前ですみませんね(^^;)
あと地元の天文同好会からFさんも参加してくださいました。ありがとうございました。
(結果は富山と自分の観測のみ紹介させていただきます)

当日は誰の行いのおかげか(!?)お天気に恵まれ、撮影は無事成功しました。
こちらが私のいる神奈川から撮影した写真です。
b0253922_14593319.jpg
2013年4月13日 19時30分0秒 神奈川県秦野市より

そしてこちらが富山から同時刻に撮影した写真です。(nakaさん提供ありがとうございます)
b0253922_1443676.jpg
2013年4月13日 19時30分0秒 富山県富山市より

撮影する際には肉眼で見た月の様子と同じになるよう、
カメラの水平を地平線と平行になるようにして撮影しました。

撮影機材も異なっていますし、色味も違うので、2つの観測点の違いが分かり辛いです。
星の位置を合わせて、色味を調整し、交互に表示してみました。
よーく見てください!
b0253922_14555232.gif
どうです!星の位置と月の位置に注目すると
静止している星に対して月の位置だけがずれてみえますね!
地球を大きな顔として考えると、富山が右目、神奈川が左目として、
月を右目だけ、左目だけで交互に見て、その視点の違いが現れているような状態です。

早速、目的の月の距離を計算しました。
その距離は・・
地球の中心から月の中心まで「39万8000km」
と出ました!
というか、出せるものなのですね~(^^)確認すると誤差は1%未満でしたよ。

地球儀をお持ちでしたら、距離を実感する方法があります。
今回求めた距離は「地球儀の直径の31倍」になります。(正確には31.24倍)
例えば、直径26cmの地球儀なら26×31=806cmで、月の距離が約8m先!になります。
ぜひ試してみてください。

身近な月の距離を改めて測定してみるのは新鮮ですね(^^)



ここからは、どうやって月の距離を観測したか?の説明をします。

まずは作戦をたてました。
距離の測定は、遠く離れた2つの観測点から同じ対象を見たときの、
視点の違いか発生する差=「視差」を利用します。

正確な視差の測定には、位置を正確に求める必要があります。
一つの写真に月と一緒に星を写し込めば、星の位置は天文計算によって事前に
分かっているので、それを使って月の位置を求めることができます。
裏を返すと、星が一緒に写っていないと月の位置が出せないことになってしまいます。

しかしここで問題が・・・
普通に月を撮影すると、光っている部分はとても明るいので、
暗い星と一緒に写すことができません。
逆に露出(シャッター時間のこと)を長くすると、月の画像が飽和してしまい
輪郭から月の中心位置を求めることが出来なくなります。
皆既月食中だったら月が暗くなって星と一緒に写せるんですが・・・

「暗い星を写しこみつつ月の輪郭を残す」ことが必要です。

そこで思いつきました!「地球照」を使えばいいんじゃないかと。
下の写真は両方ともこの日の三日月の写真です。
b0253922_1410524.jpg
カメラの露出時間を4秒まで延ばして写すと、月の暗い側の様子も写ってきます。
この方法なら暗い星が写しこめるかも知れないと考えました。
ちなみに肉眼でも地球照は見えて、上の写真のちょうど中間ぐらいの感じに見えますよ。

また、月も地球の周りを回っているために時間と共に動きます。
こちらは同時刻に測定することで、動きの影響を受けて誤差が出ないようにしました。

月の距離を観測する方法をまとめると
・なるべく遠く離れた2点から観測する(視差を利用するため)
・地球照を写すことで、星を写しこみつつ、月の輪郭を残す(位置を出すため)
・同時刻に撮影する(月の動きの影響を受けないようにするため)
となります。

一人ではできない観測なので、グループでやると楽しい観測になります。
中高生の部活の題材にも良さそうですね(^^)
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by star-feel | 2013-04-21 14:55 | 天体感測(実測編) | Comments(2)
Commented by naka at 2013-04-22 23:20 x
海外の人にも声をかけて・・・。
とやると,既に月が沈んでいたりするかもしれないですね。
Commented by star-feel at 2013-04-24 21:21
そうですね(^^)地球照が撮れる三日月頃で月が沈んでないところとすると、緯度方向に沿って・・オーストラリアあたりで。行く予定があったら事前にお知らせください(笑)

by star-feel