목성의 질량구하기

소개

지구과학 실험 교과의 목성의 질량구하기

목차

실험 일자
실험 목표
실험 결과
<<느낀점>>

본문내용

실험 일자 : 2008. 5. 26. (월)

실험 목표
목성의 위성 관측 자료를 이용하여 위성의 공전주기와 공전반경을 구하고, 케플러 제3법칙을 이용하여 목성의 질량을 구해보자.

*케플러의 제 3법칙
궤도 장반경의 세제곱은 주기의 제곱에 비례한다.

은 목성의 질량, 은 위성의 질량(너무 작아서 상대적으로 무시)

실험 결과
1)위성의 운동을 알기위하여 관측사진을 합성하였다

2) 합성사진에서 시간별 변화가 가장 자연스러운 위성을 택한다.
사진에 나타난 네 개의 위성 중 운동이 가장 자연스러운 위성이 가장 왼쪽의 위성이라서 이를 이용해 계산을 하기로 결정했다.2시간 마다의 위치변화량을 살펴보면 x방향의 이동이 대략 8pixel 단위이다.
따라서 4번위치(136,103)에서 5번위치(133,104) 사이에서 적당한 점(131.5,103)과 목성중심(350,102)까지의 거리가 이 위성의 공전궤도 반지름이라고 추정 할 수 있다.
또한 목성의 반경은 71,492km이고, 자료에서는 대략 40pixel이다.(목성의 반경을 pixel단위로 구할 때는 목성자료의 적당한 점 몇 개를 잡아서 중앙으로부터의 거리를 구하고, 평균을 구했다.)위성의 공전궤도 반지름은 대략 218.5pixel이다.
71,492km:40pixel=Rkm:218.5pixel
R=390525050m

위의 위성들은 목성의 4대위성인 칼리스토, 가니메데, 에우로파, 이오일 것이다.
관측 자료로 부터 추정하건데(공전궤도 장반경의 길이) 가장 왼쪽의 위성의 이름은 공전궤도가 두 번째로 큰 가니메데일 것이다. 왼쪽에서 두 번째는 공전궤도 크기가 가장 작은 이오이고, 세 번째는 공전궤도가 세 번째로 큰 에우로파, 오른쪽은 공전궤도가 가장 큰 칼리스토로 추정된다.
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참고자료

· 관측천문학| 박희수 역