火星周回探査機が撮影した地球(右、赤茶色の大陸はオーストラリア)と月。撮影は2016年11月20日で、火星と地球の距離は約2億500万キロだった〔NASA提供〕【AFP=時事】 青い海と白い雲、赤茶色の大陸-。米航空宇宙局(NASA)は7日までに、火星を周回する探査機マーズ・リコネサンス・オービターで撮影した地球と月の画像を公開した。撮影は昨年11月20日で、火星と地球との距離は約2億500万キロだった。赤茶色の大陸はオーストラリアだという。 火星から見て、地球が手前、月が奥に位置する角度で撮影したため、地球と月との間の距離は実際より短く見える。地球撮影と同じ露出で月を撮影すると、暗くてほとんど見えないため、露出を変えて撮影した画像を組み合わせた。
少し前に見た匿名ダイアリーでこういうのがありました。 これは宇宙船から見ると時間が変わるというのがわからないのかなと思ってブックマークコメントもそんなことを書いたのですが、では実際にどうなんだろうと考えたらよくわからなくなりました。そこでためしに計算してみようとして、面倒なので 表計算 ソフトを使いました。 まず地球基準で考えます。月までの距離は1光秒で、移動する物体の速度は0.8光測にしてあります。作成したシートでは、ここの値を変えることで他の値が計算されて出てきます。 地球基準 移動体の速度:v/c 0. 8 時間:t 光の軌跡 移動体 月 地球 0 0. 00 1 0. 25 0. 2 0. 50 0. 4 0. 75 0. 6 1. 00 1. 25 地球が基準なので位置は0で、月は1光秒先なので1のままです。移動体は0.25秒あたり0.2光秒進むので、1.25秒で月に到着します。 遅れて発射する光は移動体と同時につくように、0.25秒遅らせて発射。 それをグラフにしたのが下のもの。横軸が時間で、縦軸が距離。単位は秒と光秒。 移動体が地球から月へと移動する後から光が追いかけるのがわかると思います。 次に、これを宇宙船視点で考えて見ます。 移動体基準に変換( ローレンツ変換 ) 地球時間 地球位置 光:t' 光:X' 移動体:t' 移動体:x' 月での時間 月の位置 0. 000 -1. 333 1. 667 0. 417 -0. 333 0. 150 -0. ◎月から見た地球 米宇宙船「アポロ８号」から撮影…：コズミックフォト・宇宙の写真特集：時事ドットコム. 917 1. 833 -0. 500 -0. 250 0. 300 -0. 500 1. 000 1. 250 -1. 000 0. 583 -0. 167 0. 450 -0. 083 0. 600 0. 333 2. 083 -1. 750 ローレンツ変換 すると、位置だけでなく時間も変わってしまい別々になるので、それぞれの時間と場所を求めています。移動体基準なので、移動体の位置は0のままになり、地球や月が動くことになります。 移動体時間で出発の0.75秒後に月に到着して、光にも追いつかれます。緑色にしたマスでは光、移動体、月の時間と位置が同じであることからそれがわかります。 グラフにするとこんな感じです。横軸は移動体での時間で、縦軸は移動体基準での位置。 時間についてもグラフにしてみます。出発時は移動体と光、地球の時間が同じで、到着時は地球ではなく月と同じ時刻になるわけです。地球と月の時間は、約1.333秒ずれていることになります。 こうやってグラフにしてみると、光の速度に近くなると時間の進み方や長さが変わるというのだけでなく、ある場所と別の場所で同じ時刻なのかどうかという同時性も変わることが見てわかるような気がします。 ここで使った ローレンツ変換 は、光の速度がどの観測者からみても同じであるという仮定から導かれるもので、 特殊相対性理論 の前半にそういったことが書かれています。
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■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています 季節は地球の自転軸の傾きによって決まります。7月は北半球では夏ですが、 南半球では冬を迎えています。地球と太陽との間の距離で季節が決まるわけではありません。 しかし、2021年7月5日は、地球から見た太陽の大きさが(2021年で)最も 小さくなっていました。逆に1月2日は、最も大きくなっていました。つまり、 7月5日は地球と太陽との距離が最も遠く(遠日点)、1月2日は最も近かった (近日点)ことの現れなのです。 【▲ 最も大きな(近日点の)太陽と最も小さな(遠日点の)太陽の比較。(Credit: Richard Jaworsk)】 こちらの画像は、同じ望遠鏡とカメラで撮影された近日点頃(1月5日)と 遠日点頃(7月3日)の太陽の写真を比較したものです。とはいっても、 近日点と遠日点での太陽の見かけの直径のちがいは3%強しかありません。 だから、その変化はなかなか意識されません(注意:観察しようとして 絶対に太陽を直接見てはいけません! 目を痛め失明する恐れもあります! )。 最も大きな月を「スーパームーン」と呼ぶことがあります。「スーパー ムーン」は明確な定義ができないため正式な天文学用語ではありませんが、 毎年のように話題になります。こちらの画像は、ある年の最も大きな月 (スーパームーン)と最も小さな月(マイクロムーン)を比較したものです。 【▲ 最も大きな月(スーパームーン)と最も小さな月(マイクロムーン)の比較。(Credit: NASA JPL-Caltech)】 この画像を見ると、最も大きな月は最も小さな月よりも14%大きく、30% 明るく見えていることがわかります。太陽の大きさの3%の差と比べると 14%の差はかなり大きいように見えます。 このちがいは地球と月のそれぞれの公転軌道のちがいによるものです。 太陽の周りの地球の軌道はほぼ円ですが、地球の周りの月の軌道は、それに 比べて楕円になっているからです。 天体の軌道が円からどのくらい離れているかを示す値を「軌道離心率」 (離心率)と呼びます。その値が「0」ならば円、「1」に近づくほど細長い 楕円になります(「1」は楕円ではなく放物線になります)。 地球の現在の軌道離心率は0. [最新] 宇宙から見た地球 壁紙 219987-宇宙から見た地球 壁紙. 0167であり、月は0. 0549なので、月の方が地球 よりも少しだけ細長い楕円軌道で公転していることがわかります。つまり 遠地点と近地点との差が大きくなります。そのため見た目の大きさに差が出てくるのです。 夜空に月を二つ並べて比較することはできませんが、最も大きな月と最も 小さな月との間には数値上それなりの差があるので「スーパームーン」に 注目が集まるのでしょう。しかし、最も大きな太陽と最も小さな太陽との 間の差はわずかしかありません。 だから、「スーパーサン」という言葉はありませんが、もしあったとしても、 あまり注目はされないでしょう。 また、太陽系の惑星、準惑星、彗星などの軌道離心率を調べ、比較して みるのもおもしろいです。 2 Ψ 2021/07/31(土) 01:10:51.
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