カノープスに関して

質問

去る11/13（火）の深夜から未明にかけて、東京地方は一点の雲とてなく多年の念願だったカノープスと水星を初めて視認できました。
カノープスから受けた印象があり、その理由を調べましたが正しく掴めたのか独り善がりなのか判断ができません。以下の四点について知りたいです。
http://www.kek.jp/newskek/2005/janfeb/Canopus.html ・・・・・・（$）
http://www.astroarts.co.jp/special/canopus/index-j.shtml ・・・（\）を参考にしました。

1）3時（南中?）を挟んで色彩が赤味、白味、赤味と変化した。
（$）に「もともとは白い色の星なのですが、低空の大気を通り抜けてくるためにオレンジ色に写っています。」との説明があります。
　これは光の散乱で説明がつき、夕焼けと同じ現象と思ってよいですか。ほぼ確信しているのでイエスのときの説明の有無は問いません。

2）-0.7等星ほどには明るくなく3時（南中?）頃ですら、精々２等星位にしか見えなかった。
　（\）に「地平線（水平線）付近では、天頂付近に比べて大気の影響が大きく、カノープスは全天で2番目の恒星とは思えないほど暗く、」との説明があります。
「大気の影響が大きく」とはどういう意味ですか。光が大気の層を長時間（長距離）通過するために吸収されてしまうという意味ですか。このことと日の出時や日没時の日差しが日中の日差しに比べて弱いこととは同じ原理ですか。

3）２等星位にしか見えない星が何故-0.7等星であると判るのですか。等級を決めるのは当該する星と地心を結ぶ線分と地表との交点で観測するなどという決まりがありますか。等級を決めるルールが知りたいです。

4）ざっと見るところ全天の他の星と比べて、よく瞬いていた。
　　視径が同じであれば高度の低い星は瞬き易いという傾向がありますか。傾向があるとすれば、その理由は光が大気の層を長時間（長距離）通過するため大気の乱れ（密度の変化）を受け易いからだと考えてよいですか。

よろしくお願いします。

回答No.3

noname#125540

天文学カテゴリがありますね。

http://oshiete.goo.ne.jp/search/search.php?status=select&MT=%C5%F9%B5%E9&nsMT=&ct_select=1&ct0=210&ct1=395&ct2=

では失礼します。

お礼

天文学のカテゴリーがあるのは承知しています。
私には地学と天文学の仕分けは判りませんが、私の感覚では初出の質問程度では高校理科の地学の範疇だと判断します。今日の天文学とは、ちょっとイメージが違います。しかし、この程度の質問には地学でも天文学でも専門知識の所有者の目に留まりさえすれば答えてくれるのだと思います。

天体の話であっても地学の範疇に入る例
http://georoom.hp.infoseek.co.jp/　
http://web.kyoto-inet.or.jp/people/jn0219/400jugyo04.html　
http://www.ceres.dti.ne.jp/~usa-kuma/geo/

補足

これはお礼の欄の後で記しています。
本日は12月16日です。質問文投稿以来一月が経ちましたので、これを機に締め切ります。心掛けておいて学芸員にでも尋ねることにします。
知りたい知識は得られませんでしたが善意にはお礼を申します。有り難うございました。

回答No.2

noname#125540

＃１です。

＞何時何処で測定するのですか

太陽や月はたいして位置が変わらないでしょう。
月の場合は平均距離を出すのかもしれないし。

遠くの恒星も、地球との相対的な距離は多少変化しますが、もしその恒星が存在するとしたら、その場所にあるわけで、移動しません。
（連星とかはありますけど・・・・）
惑星のように公転はしませんから。
何億光年とか言ってたら、距離が遠すぎて地球の軌道なんて影響しないんじゃないでしょうか？
遠くへ行くほど、細かいことは不明になりますし。

恒星までの距離の測り方
http://www.geocities.jp/planetnekonta2/hanasi/distance/distance.html
http://www.ias.tokushima-u.ac.jp/physics/nucl/fushimi/buturi.html#kyori
http://www1.odn.ne.jp/haru/data-list/kosei.html

基準となる星の明るさと距離などなどから計算式で求めるんでしょう。
細かいことはわかりませんけど。
公式って学者が一生懸命に研究した末に編み出すものですから、あんまり
細かい部分は一般人には分からんものだと思います。

まあ、先に行って研究が進んだら、今の決め方がひっくり返されることだってるかもしれませんが？？
ちょっと話は違いますが、宇宙の年齢だって昔からビミョーに変わってますから。。。
今は137億歳という説があるようですが、私が小学生の頃は180億歳と言われていました。

深く知りたいならネットだけでなく本を読んだほうがいいと思います。
既にいろいろ読んでらっしゃるかもしれませんけれど。

補足

質疑が噛み合っていないので質問文の3）に焦点を合わせて確認しておきます。
質問文は実視等級が話題であって絶対等級が話題ではないのですから天体への距離は考慮する必要がないのだと思います。地球に届いている光の量だけを考慮すればよいからです。
専門家が記したと推察されるhttp://www.astroarts.co.jp/special/canopus/index-j.shtmlにもカノープスが-0.7等星とは思えないほど暗いとの記事があります。
肉眼で見ようが器械に頼ろうが-0.7という等級は東京付近で観測した結果ではないのでしょう。私の推測では緯度が低い地方では、もっと明るく見えるのだと思います。つまり-0.7等星の明るさとして観測される場所や時刻がある筈です。そしてカノープスと限らずに、全ての天体が観測する緯度や時刻によって光度は違うのでしょう。よって、天体の実視等級を決めるについては観測地なり観測法なりに何か国際間のルールがあるだろうと想像するのです。そのルールが知りたいのです。

重ねてのご返事にはお礼を述べます。

回答No.1

noname#125540

いいなあ、カノープスを見たんですか。
観測もしていないド素人ですが、コメントがないようなので。

ネット情報をあちこち見てみると、おっしゃるように、大気が厚い、光が通過する距離が長い、ということはあるようです。
他には、地表に近いと砂塵や生活廃熱、水蒸気などの影響を受けやすく、大気の流れが乱れやすい、など。
「シーイング」という言葉がありますよね。大気のゆらぎによる
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa202063.html
http://homepage3.nifty.com/yamaca/obsrb/seeing.html

マウナケアとかラスカンパナスとかアタカマ高原とか、できるだけ大気のゆらぎが少ない場所に大規模な天文台が作られていますが、大気の影響ゼロにはできませんよね。
ハッブル宇宙望遠鏡（HST)は大気圏外にあるので大気の影響を受けません。

等級については、絶対等級と実視等級というのがあります。
絶対等級というのは10パーセクという距離を基準に計算するそうです。
「地球からその天体までの距離」という相対的な距離に拠らない等級の出し方。

カノープスの－0.7等星というのは「実視等級」のほうだそうです。
実視等級は古代ギリシャのヒッパルコスが最初に決めて、
その後もいろいろ考えられて今に至るようですが、基準があってそれにしたがって等級を決める。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AD%89%E7%B4%9A_(%E5%A4%A9%E6%96%87)

こっちのほうが分かりやすいのかな。
私は数字が苦手なので計算式を見ると頭が停止しますが、文章は分かりやすいと思いました。
http://www.s-yamaga.jp/nanimono/uchu/kousei-2.htm
貼り付けばかりで申し訳ないが、このへんをご覧になったら参考になるんじゃないでしょうか？
http://www12.plala.or.jp/m-light/technical/Magnitude.htm
http://www.geocities.jp/milkyway_amanogawa/magnitude.htm

お礼

日頃の心掛けで、真南が展けていて人工の光の無さそうな場所を探しておくと東京近郊でもカノープスは容易に見られる事がわかりました。といっても天候や翌日の仕事との兼ね合いで何年も掛かりましたが。
ご紹介下さったサイトの記事を正しく読み取れたか否か判りませんが、一通り読んだ後での感想なり疑問を記してお礼とします。

質問文の1）、2）、4）について
http://homepage3.nifty.com/yamaca/obsrb/seeing.htmlの図によれば質問文の1）は日の出や日没時の太陽が赤いのと同じ理屈で南中時のカノープスが白っぽく見え、その前後で赤っぽく見えるのは強ち気のせいばかりではなさそうです。多分、光の散乱で説明がつくのでしょうが依然として確信がもてません。事情通が読めば各所のサイトの記事に答えが書いてあるのでしょうが門外漢の悲しさで、ずばり散乱と書いてないので確信がもてません。
質問文の2）はどうやら高度が低い天体は砂塵、生活廃熱、水蒸気、大気の密度、光が通過する距離が長いなどの理由で暗く見えるのだと考えて良さそうだと思いました。
質問文の4）は専門家がいう「シーイングが悪い」という現象で、理論と目視の印象がよく合致しているのだと理解しました。

質問文の3）について
光度の等級の決め方は依然として判りません。「どの波長の光を何によって測定するか」といったことは書いてありますが、「どの位置で何時測定するか」といったことが書いてない（見落とし?）からです。カノープスばかりでなく太陽が-26.7等星で月が-12.6等星だといいますが、何時何処で測定するのですか。季節や時間、場所によって随分異なるので何か決め事があるのだと思います。

いろいろと資料を集めて下さって有り難うございました。もう暫くこのままにして置きます。
新たなご回答が何方からもないときは12/16（日）（質問投稿後一月）に締め切る事にします。