SonotaCo.JP

[ash]

「天体観測の教科書　流星観測　編」、　読まさせていただきました。密度は本当に１g/cm^3ぐらいなのかなと考えていたので少しすっきりしました。ありがとうございました。

現在論文のまとめを行っているのですが、今回UFOCaptureV2を使わせていただいたところ、群流星が12群およそ180個撮影できました。
そこでこれをグラフやヒストグラムにし、どの速度が多く見られるか群ごとまとめ比較したいと思いました。

ただ、UFOAnalyzerで解析結果にあるのは観測速度Voだと思うのですが、Voでこれらのグラフを作り、比較しても良いものか悩んでいます。

それとも地心速度を用いなければ、群がもつ速度の特徴など語るのはおかしなことでしょうか
教えてください。お願いします。

[さぎたりうす]

[ash]

やはり観測速度では意味がないようですね
ありがとうございます。
もう少しいろんな観点から見てみようと思います！

[ソラふく]

こんにちは、ソラふくです。

ポグソンの式やシュテファンボルツマンの式などを用いて、流星体の半径と質量を求めています。
この計算の中で、地心速度を用いなくてはならないのですが、私たちの研究では、二地点観測が悪天候のためほとんど行えませんでした。
以前のashさんへのご回答では、地心速度は二地点観測でないと求められないということでしたが、群流星の場合、観測速度から計算で地心速度を求められるということはないのでしょうか？
もし方法があれば教えてください。

また、各流星群の速度の傾向も追究しているのですが、日本流星研究会などの求めている傾向を参考にしてみると、そこには「対地速度」で求めた傾向が記載されていました。
この対地速度というのは、観測速度のことなのでしょうか？それとも地心速度なのでしょうか？
それと、各流星群の速度の特徴として、平均対地速度と、それに対する「高速」、「中速」、「低速」という評価があったのですが、明確に高速・中速・低速を分ける平均対地速度の基準というのはあるのでしょうか？

アドバイス、よろしくお願いします。

[SonotaCo]

[前田]

宮崎の前田です。

SonotaCoさんの言われるとおり、どう答えても突っ込まれそうな質問で
一般的には答えにくいですね。その1つは、計算や見積もりの目的がよくわからない
点もあります。概算や大まかな傾向を知る目的なら、途中危ないところが
あっても、十分なこともあります。

＞群流星の場合、観測速度から計算で地心速度を求められるということはないのでしょうか？

この質問は、SonotaCoさんの2番などから一応求まります。ただ、ポグソンの式のパラメータとして使いたいなら、観測値を使うより、何群か分かっているわけですから、文献の群流星の地心速度を使うのが(普通は)適当と思います。

＞各流星群の速度の特徴として、平均対地速度と、それに対する「高速」、「中速」、「低速」という評価があった

これも引用された前後の関係が分かりませんが、想像するにこの3つの速度分類は眼視観測における速度の分類の話では無いですか？だとすると、眼視観測とTV観測の精度を考えると、眼視の結果をTVに当てはめるのは、おかしいですし、逆にTVの結果を眼視用に落とすなら、まあ問題無いかなという話になります。

この辺のデータの取り扱い方は、広い周辺知識が必要になるので、勉強して慣れるしか無いですね。

いろいろ想像や、暗黙の仮定なども入れて書いたので、上で書いたことがすべての場合に
正しいとはかぎらないことにも注意してください。

[ソラふく]

私たちの聞きたいことがきちんとまとまっていないにも関わらず、いろいろアドバイスいただきありがとうございました。


私たちは、添付したPDFのように、流星体の観測等級と観測速度（UFOAnalyzerで解析したデータをcsvで出力した際のVoの値）、発光継続時間を用いて、流星体の質量と半径を算出しようとしました。

しかし、運動エネルギーの0.2%が発光に使われるという仮定をした場合、この運動エネルギーはそもそも、流星体がどのような速度をもっているときの運動エネルギーなのかということを疑問に思いました。

具体的には、流星体がもともともっていた速度（地心速度?）で大気に突入してきて発光するのだから、地心速度から求める運動エネルギー×0.002=発光に使われるエネルギーなのか、
発光前に重力や大気によって速度が変化していて、観測速度から求める運動エネルギー×0.002=発光に使われるエネルギーなのか、ということです。


SonotaCoさんが以前に書かれていたUFOAnalyzerのページ〈http://sonotaco.com/soft/UFOA/〉を参考にさせていただき、
?（無限遠）地心速度とは、流星体がもともともっていた、地球の重力や空気抵抗を受ける前の速度
?観測速度とは、地心速度が重力で加速したり空気抵抗を受けて減速したり、さらに地球の公転や自転によって見かけ上も変化している速度
という解釈のもと、研究を進めてみました。（そもそもこの解釈が間違っているのでしょうか？）


また、観測速度と地心速度の変換式なのですが、上のページを見ると
Vo…流星の観測速度(km/s)
Vi.....地球の引力の影響を受ける前の流星の地心速度(km/s)

Vi = sqrt(Vo^2 - 132.2)

とあり、SonotaCoフォーラム〈http://sonotaco.jp/forum/viewtopic.php?t=140〉を見てみると
V∞　 …引力を受ける前の流星の速度

Vobs =SQRT(V∞^2+123.2)

とありました。この2式はそもそも全く違う式なのでしょうか？


また稚拙な文章となってしまいましたが、添付ファイルにはもう少しきれいにまとまっていますので、思い違いや間違いなどありましたらご指摘を是非、お願いします。

[SonotaCo]

とりあえず、簡単な所だけ答えておきます。

[SonotaCo]

改めて自分の書いた文章を読んで、少し加筆したりしています。
今後の混乱を避けるため、
地表で観測された速度を地球の自転による観測点の移動速度だけを補正した 速度
と 実際に観測された速度を区別するために、 どちらかに新しい名前をつける必要があるように思います。 いかがでしょうか > 皆様

普通 Vo と表記し観測速度と呼ばれてるのは 前者だと思います。
提案としては 実際に観測された速度の方を 地表観測速度と呼ぶのはどうでしょうか。

[藤原康徳]

藤原康徳です

>しかし、運動エネルギーの0.2%が発光に使われるという仮定をした場合、

この仮定はPDFの中で示されている参考文献から引用されていますが、違和感は感じられませんか？
なぜこの論文を引用されたのか不可解な気がします。

[SonotaCo]

ご参考までに 思ったことを書いておきます。
これは私の考えかたで、必ずしも世の中には別の考え方も多数あると思います。

まず、例えば、流星の速度の処理ですが、速度は次のような要因で変化しており、これを理解してそれを補正して変換していくのが科学的にやるべきことです。

流星の速度の略称(例)と その変化要因
----------------------------------------------------
Vh 日心速度
-- 地球の公転速度 --
Vg 地心速度 地心地球重力加速前速度
-- 大気圏外での地球の重力による加速 --
Vi 無限遠速度
-- 大気圏内での地球の重力による加速と大気による減速--
Vo 観測速度
-- 地球の自転による観測点の移動速度との合成 --
Vso 地表観測速度
-- 一地点からの見かけ --
Va 平均角速度
---------------------------
このように まず用語の定義と各々の差を明確に理解しましょう。
これは流星の明るさからの質量推定の過程についても同様です。
変換過程で必要となる要因を挙げてみると
---------------------
流星までの距離
流星の速度
流星の質量
流星の成分(スヘルトル毎の受光感度の問題もあります)
流星の密度
流星の断面積
流星の空気抵抗係数
発光高度毎の大気の成分と密度(速度によっては発光のかなりの部分は大気の発光とか..)
------------------------------
これらの要素は独立していないものも多く、相互関係加味して考える必要があります。
らなみに、流星の発光と恒星の発光はメカニズムが全く違うので、これを総光量のみで関連づけるのは物凄く無理なように感じます。
そして、これら要素の中の質量以外を全て家庭して質量を想定しようとしているという話しだということをまず、理解し、その一つ一つの要素をできだけ正確に把握しましょう。

例えば最初の距離ですが、これは流星までの直線距離であり、高度とは仰角を介して変換する必要があります。

[上田昌良]

用語の統一といいますか、整理をしてみることは大切です。小生、別件に追われまたカゼの症状も出たりで、今頃になって
書物で調べ出しました。

＞Vi 無限遠速度
＞-- 大気圏内での地球の重力による加速と大気による減速--

観測データからの計算でまず最初に得られる速度のことで、発光点から消滅点まで
の1/60秒ごとの流星経路上の速度のことでしょうね。
「地球の重力による加速」（天頂引力）が含まれています。また、消滅点近くから「大気による減速」がみられます。
この速度から、大気圏外速度　V∞　が求められます。

　
＞Vo 観測速度
＞-- 地球の自転による観測点の移動速度との合成 --

地球の自転速度は、赤道で0.46 km/sの速さで、それが両極に近づく程遅くなります。
この速度を補正したのがVo観測速度なのですね。
無視してもいい値では、小生は独自の軌道計算にはこの補正は行っていません。
Voeなどの表記の方がいいと思います。

＞Vso 地表観測速度
＞-- 一地点からの見かけ --

＞Va 平均角速度

ちょっと文字だけでは、小生ではうまく表現ができません。
日心速度、地心速度、大気圏外速度、観測速度（流星経路の各地点の速度）、の統一だけで
いいのではと思います。思いつくままにかきました。

[SonotaCo]

コメントありがとうございます。 > 上田さん
やや話しが混乱気味なので、整理してみます

[上田昌良]

いろいろとご苦労をおかけします。SonotaCoさん、

>2. 各フレームでの流星の位置決定計算に各時刻の観測点の地心直交赤道座標を用いる

流星位置につきましては、流星飛行中に地球が自転してますので、私のプログラムでは、流星飛行中の地球自転による位置補正はしています。自転速度の流星速度決定の補正はしていません。
ちょっと、ヘンな表現ですが、


＞Vsoより 上田さんご提案の Voe のように Voの後ろに 何かつけて区別する方がよさそうに思いますが この e は何の略ですか?

earthの e です。特にeでなければということではありません。

[ソラふく]

こんばんは。みなさま、様々なご意見をありがとうございます。みなさまのご指摘をもとに、私なりに考えてみました。