光害の話
Global Hands on Universeで発表した光害(light pollution)の話。英語です。
光害の話（pdf）

個人的に関わっていることを中心に光害の事に話したもの。
光害の話（pdf）

環境省のページで光害についてわかりやすい解説があります。
光害について

長野県の「公害の防止に関する条例」に光害に関する規定が盛り込まれました。
光害防止について

「長野県は宇宙県」では、光害の継続観測を続けています。
長野県星空継続観察WG

太陽
太陽表面の様子。黒点観察について簡単に説明。
太陽（pdf）

天体望遠鏡の使い方
天体望遠鏡の種類や使い方の説明。
天体望遠鏡の使い方（pdf）

星空観察
星の動きや見た目の大きさの説明。
星空観察（pdf）

星の明るさと色
星の明るさと距離の話。光の色やフラックス、HR図の話。
星の明るさと色（pdf）

絶対等級と実視等級
絶対等級と実視等級の関係。
絶対等級と実視等級（pdf）

銀河系の質量
銀河系中心に対する太陽の公転周期から銀河系の質量を求める。
銀河系の質量（pdf）

天の川の正体と様々な銀河
前半は銀河系の構造や渦巻腕、暗黒物質の話など。後半は銀河の分類や宇宙の階層構造の話。
天の川の正体と様々な銀河（pdf）

潮汐力
地球表面において、月から近い側と遠い側では、月から受ける重力の大きさが違う。 この重力の差により、潮汐力が生まれる。以下、簡単に計算する。
ここでは、月は質点（大きさは考えない）とし、地球は半径R の球体とする。潮汐 力は、地球重心Gにおける力(FG)と月に近い側A(FA)における力の差として以下のように計算で きる。
ΔF ≡ FA − FG
今、地球半径Rは地球と月の間の距離r に比べて十分小さい(R << r) として計算すると、
ΔF ≒ FG(2R/r)=2GMmR/r^3
潮汐力は距離の3 乗に反比例し、近距離で効く力であることがわかる。

詳細は以下のpdfをどうぞ。
潮汐力（pdf）

惑星の軌道要素
惑星の軌道は（近似的に）楕円軌道。
惑星の軌道は6つの軌道要素によって表現される。
6つの軌道要素は、天体の位置（3成分）と速度（3成分）と対応している。
この楕円の形を決めるのが、軌道長半径aと離心率e。
黄道面に対して、惑星の軌道面がどの程度傾いているのかを決めるのが、軌道傾斜角i。
黄道面と軌道面がどの軸で交わっているかを決めるのが、昇交点経度Ω。
楕円の向きを決めるのが、近点引数ω。
近点を通過する時刻t0。


天文学辞典の軌道要素の項も参考になると思います。

制限三体問題
一般的な三体問題は解析的に解けないけど、太陽（すごく重い）、木星（まあまあ重い）、小惑星（すごい軽い）みたいな状況だと、いろいろわかる。結構、適応範囲が広くておもしろい。めんどくさいので手書き。字が汚いので読みづらいと思います。
運動方程式（pdf）
二体問題とケプラーの第二法則（pdf）
軌道要素とケプラーの第一法則（pdf）
制限三体問題（pdf）
共鳴（pdf）
programのページに数値計算してみた結果を載せています。

惑星の分類
太陽系の惑星の軌道長半径（≒太陽からの距離）と惑星質量をグラフにすると以下のようになる。


データは理科年表2020を参照した。

グラフを見ると、火星より内側と木星より外側の2つに分けられるように見える。
火星と木星の間には、スノーラインがある。
スノーラインは、水蒸気（気相）と氷（固相）の境界線。
スノーラインより内側では、氷は存在できない。
（宇宙空間では存在できないが、惑星内部や表層では存在しうる。）。

宇宙では、（宇宙でも？）H2Oは重要な物質。
太陽系の元素存在度を見ると、水素はもちろんの事、酸素もかなり多い。
そのため、水素と酸素で構成されるH2Oは宇宙空間で普遍的な物質である。
このH2Oの状態変化が重要で、スノーラインより内側では、氷は存在できないため、惑星の材料物質が少なくなってしまう。
一方、スノーラインより外側では、材料物質である氷が豊富にある。
これが、太陽系の内側と外側で、惑星質量が大きく異なる理由の一つと考えられている。

太陽系の（火星より）内側の惑星を岩石型惑星と呼ぶ。
太陽系の外側の惑星はさらに二つに分けられる。
大きな二つの惑星（木星と土星）は巨大ガス惑星、外縁の二つの惑星（天王星と海王星） は巨大氷惑星と呼ばれる。

スノーラインについては、天文学辞典のスノーラインの項も参考になるかも。
水の重要性については、阿部豊さんによる解説「ハビタブルプラネットの起源と進化第1回」（日本惑星科学会誌 遊・星・人18巻4号） などが詳しい。

惑星の定義
2006年の国際天文学連合総会で、「惑星の定義」が以下のように決まった。
・太陽を周回し、
・十分な質量があって重力が強いために、固体に働く種々の力を上回って平衡形状（ほとんど球形）となり、
・自分の軌道の周囲から、他の天体をきれいになくしてしまったもの

下図のように、惑星は重力圏が広いため、
軌道付近の天体は、惑星に衝突合体するか、重力散乱で跳ね飛ばさるか、
してしまって、なくなってしまっている。
一方、小惑星帯には、多くの小天体がある。
これは、小天体の重力圏が狭いために、近い軌道で共存できているからである。
小惑星帯最大の天体、セレスは、ほとんど球形だが、以上の理由から惑星ではない。
惑星の定義については、以下のページが詳しい。
惑星の定義とは（国立天文台）

inkscapeとgimp
illustratorやphotoshopは便利だけど高いので、フリーウェアで代用する。
illustratorは inkscapeで、 photoshopは gimp で代用できる。

Mitakaのドームマスター出力
国立天文台開発のフリーウェアMitakaで
ドームマスター出力ができる。
ver1.5とver1.6で方法が大きく変わったので注意が必要。
詳細はMitakaのマニュアルに載ってます。
Mitakaホームページからダウンロードできます。
というか、mitakaのダウンロードフォルダに入っているはずです。

以下、ver1.6について簡単に説明

• ver1.6では、コマンドを実行していくことで、様々な演出を行うことができる。
• 例えば、Mitakaのメニューで「ファイル」⇒「状態をファイルに保存」とすると、今の状態をファイルに保存して後で呼び出せるので便利。
• 状態から状態への移動はtransitionコマンドを使う
• スクリプトの中で、transition(10.0)とすると、 前の状態から、10秒かけて次の状態まで連続的に移動する。
• 状態と状態の間はMitakaが適当に補完してくれる。
• 状態を指定するには、マニュアルを見ながらコマンドを打つ必要があるが、 まずは、上で述べた「状態をファイルに保存」を使うのが簡単。
• 連番画像出力はOutputFramesコマンドを使う
• まず、OutputFramesParamsで設定。
• 例えば、OutputFramesParams(./capture/earth2galaxy/earth2galaxy, DOME_MASTER, 1024, 1024, 5)だと、（）内の意味は以下のとおり。
• 最初の「./capture/earth2galaxy/earth2galaxy」は、出力フォルダ./capture/earth2galaxyにファイル名earth2galaxy00000.jpgから出力するよという意味。
• 次の「DOME_MASTER」はファイル形式、NORMALだと平面、DOME_MASTERだとプラネタリウムなどで使う、球面投影用の画像になる。
• 次の2つの数字は横と縦の画質。この例だと横1024px、縦1024px。最後の5は出力ファイル名のゼロ埋め桁数。今回だと5桁なので、00000,00001...となる。
• そして、スクリプトの中で、OutputFramesコマンドを使ってファイル出力をする。
• 基本的には、いきなり連番画像出力をするのではなく、まず、transitionコマンドで演出をつくる方がいい。そして、そのスクリプト内のtransitionをOutputFramesに置き換えていく。
• 例えば、OutputFrames(0, 300)だと、00000番目から00300番目まで出力する
• 普通の動画だと、1秒に30フレームなので、301枚だと10秒程度の動画になる。
• 地球から銀河系全景まで移動するサンプルスクリプトを置いておきますので、良かったら参考にしてください。サンプルコード
• 作ったmcdファイルは、mitakaを起動して、「ファイル」⇒「コマンド定義ファイルを開く」として、読み込む。
• 「コマンド」⇒「コマンド名（サンプルスクリプトだと天の川銀河へ（ドームマスター出力））」で実行できる。