Lunar phases

 太陽系天体の様々な動きを写真でまとめていたのですが、一番身近な月の満ち欠けをまとめていなかったのでここ数年撮った写真からそれを作った。

基礎データ

地球と月の距離　平均は38万4400キロメートルであるが、月の軌道の近点では36万3304キロメートル、遠点では40万5495キロメートルで、離心率は0.055である。

月が地球を公転する周期　恒星月は約27.3日である。朔望月は約29.5日である。

プレートソルヴィング

　3月29日に久々に天体観測を行った際、準備してきたプレートソルヴィングを行った。プレートソルヴィングとはシーモスカメラでＰＣに取り込んだ画像から、あらかじめ記憶させておいた星の位置データと比較し、望遠鏡がどの方向かを認識させる操作である。またこれを発展させ目的の星を中心に持ってくることもでき、これをアライメントすることで架台を正確に操ることができる。実際の操作を以下にまとめる。

　もともと電視観望のためShapcapを使っていた。次にEZGTi経緯儀をSynScan_usbでPCにつなぎSynScanPro Windowsで制御でき、さらにプラネタリウムソフトのステラリウムを使って目的の方向に鏡筒をむけることができることを確認した。PCに望遠鏡の映像を取り込むソフトとして使っているShapCapに4.1からプレートソルヴィングの機能が追加された。ShapCapの設定で、ハードウェアにSynScan app driverを指定し適用する。次にプレートソルブにSharpSolveを指定し、望遠鏡の制御にマウントを同期し、天体を中央に再配置するを選び適用する。実施にはSynScanProでアライメントの天体を導入した後、ShapCapの望遠鏡制御のボタンからプレートソルブを実行する（このさい接続済みに✓をいれる必要がある）。目的の天体を導入した後、SynScanProでアライメントを確定する。このあとはステラリウムで目的の天体を次々に見て記録することができる。

　補足）ネットの記事ではAll Sky Plate Solverをプラグインとして利用してプレートソルヴィングを行うことが散見されるが、ShapCap4.1からはこの部分が不要になる。またプレートソルヴィングを調べている際にネットで撮った星野写真がどの方向の何なのかを確定する、純粋にプレートソルヴィングのみを行ってくれるサイトを見つけたAstrometry.netである。

　

 

ドブソニアン

　古い高橋製作所の16cm反射が眠っていたので、何とか利用できないかと考えていた。ただ問題は昔の頑丈なつくりなので14.5㎏もありよほど頑丈な台でないと載らないことである。結論は自作のドブソニアンである。

　初めは厚さ1cmの合板でつくったのだが、筒を支える部分が外側にしなってしまい、うまくいかない。そこで重くなるが厚さ2cmの合板で作り替えたところなんとか撓まない台を作ることができた。自転運動の同期が無理なので、月を中心に観望と写真撮影に使ってみる予定である。

PCによる望遠鏡制御

　SynScan_usbを購入したので、PCによる望遠鏡制御に挑戦する。

　SynScan_Proとの連携。SynScan_usbでAZGTiXとPCを接続する。SynScan_Pro側は「接続の設定」でシリアルを選び、シリアルポートを選ぶ（com3など）。スマホと違って経度・緯度を入力する。これで使えるようになりホームポジションからアライメントをする。もちろん微調整はSynScan_Proで行う。

　ステラリウムとの連携。「設定画面＞プラグイン＞望遠鏡のガイド」を選ぶ、起動時に実行にチェックを入れる。再起動するし「新しい望遠鏡の追加」「AZGTiX」等の名前を入れる。「外部ソフトまたはリモート」を選ぶ。メニュー画面に望遠鏡操作の項目がある。このときステラリウム画面上にAZGTiXの方向が図示されている。目的の天体を画面上で選び画面の中央に持っていく。画面の中央の赤経赤緯を自動で写しそこに望遠鏡を向けさせる。これで目的の星がは入っていることになる。

　導入ソフト：Stellarium，SynScan Pro，ASCOM Driver for SynScan App，ASCOM Platform

マクストフカセグレン式望遠鏡

 　年末に部活用に10㎝口径のマクストフカセグレン式望遠鏡を購入しテスト撮影をした。鏡筒はSVBONYのMK105MMで、口径105㎜、焦点距離1365mmである。台はスカイウォッチャーのAZGTi経緯儀で、専用の拡大アダプターもあわせて購入した。またバランスが悪いので今後別の鏡筒をのせることも考えウエイトシャフトも購入する。

　12/25の夜に２時間弱撮影を行う。カメラはsony α6100のである。満月に近い月だがぎりぎり写野に収まる、ただし動画では一部切れてしまう。木星は中央にある時はきちっと写るが少し周辺に行くと歪んでしまう。また画角いっぱいにガリレオ衛星をとると中央部は収差がないが縁に向かうほど伸びた画像になってします。中央にある土星は問題なく写真が撮れた。やはりマクストフカセグレンなのだと思う、周辺部のコマ収差が問題で惑星面の写真には有効なようだ。

土星の環の変化

　秋は惑星観望のシーズンで土星の写真を撮った。またここ10数年の土星写真を並べ環の変化を比較できるシートを作ってみた。環の消失は2年後である。

　覚え：半径は地球の9倍、質量は95倍、自転周期は10時間強。太陽からの距離は9.5天文単位、公転周期は29.5年。英語名サターンはローマ神話の農耕神サートゥルヌスに由来する。

太陽面観察

　午前授業の午後の時間帯に部活動で太陽面観察を行った。

　黒点活動のピークは2025年と予想されるので、ここしばらく太陽面を見ると黒点が複数観察されることがほとんどである。写真は動画からスタッキング処理をしたものを明るさコントラストを調整したもので、周辺減光、白斑などもはっきり確認できる。

電視観望３

　光害をカットするためにR64フィルターを使ってM天体の写真をと撮ってみた。HFフィルターは作品をカラーにするために撮影後のデジタル処理があまりかけられない。それに対してR64フィルターは赤以外の光はカットするので光害を除く働きが強くなるとともに、最終的に白黒で作品をつくるため、デジタル処理を強くかけることが出来る。写真は住宅地の自宅で撮影したのだ通常の撮影では絶対写ってくれないオリオン座のNGC2024や馬頭星雲をとらえることが出来た。

2022年の天文現象

1月9日　金星が内合

2月5日　土星が合

7月14日　今年で地球に最も近い満月（スーパームーン）

7月21日　火星食

8月13日　ペルセウス座流星群極大日

9月10日　中秋の名月（満月）

9月27日　木星が衝

11月8日　皆既月食、天王星食

食開始18時9分、皆既開始19時16分、最大食は19時59分、天王星潜入20時41分、皆既終了20時42分、天王星出現21時22分、食終了21時49分。

12月1日　火星が地球へ中接近

惑星の画像処理

 　望遠鏡で撮った惑星写真の画像処理に挑戦してみた。かつて１度トライしたが、うまくいかずそのままにしていたが、惑星の動画がたまっていたので再度試みる。

　使うソフトは定番のAutoStakkert！3，RegiStax 6である。ポイントはmp4ファイルを直接読めるようにAutoStakkert！3のフォルダーにAVIの変換プログラムffmpegを入れることであった。これで問題なく、コンポジットを行うことがでた。次にRegiStax 6によるウェーブレット処理だが理屈はやや理解不足だが一応元画像に比べるとはるかに詳細な画像を得ることができた。

2021年天体現象

1/24 水星東方最大離角

5/17 水星東方最大離角

5/26 皆既月食(月出帯食)皆既食20:11-20:26

8/2 土星衝

8/20 木星衝

9/14 水星東方最大離角

9/15 海王星衝

9/21 中秋の名月

10/30 金星東方最大離角

11/5 天王星衝

11/8 金星食(昼間)13:42-14:33(月齢3.3)

11/19 部分月食(月出帯食)食の最大18:03ころ(食分0.97)

12/3 火星食(昼間)8:17-9:33(月齢28.1)

12/8 金星最大光度

地球科学部活動報告

　コロナ禍で３月初めから、学校や部活が中止になっている。学校はようやく６月１日に活動再開だが部活動は少し先になりそうである。部活に関しては休み中はほとんど何もできなかったが、唯一の活動が部誌作りで５月後半に完成させ生徒に配布した。
　もちろん生徒は登校できないので、原稿は部長がメール（？ライン）で集め、顧問が編集、印刷そして製本した。例年通りの部誌が何とか完成した。
（部誌の項目）活動について、年間行事、天体観測、地質見学、夏合宿、地球科学部科学講座、文化祭、科学展、新年会、部員紹介、春から夏の所沢北の星空、秋から冬の所沢北の星空

南八ヶ岳

　登山部で南八ヶ岳の硫黄岳と横岳を登った。硫黄岳と横岳は八ヶ岳火山の後半（20万~15万年前）に形成されたもので現在は浸食がすすみかつての姿を残すのは硫黄岳噴火口だけになっている。１日目は美濃戸口（1500m）から徒歩で赤岳鉱泉（2220m）へ。鉱泉ではガスの中、森の中にテントを張った。周囲はメボソムシクイの声が響き夜中にはシカの声が聞こえた。
　２日目は亜高山帯の樹林の急登を赤岩ノ頭へ。高山帯をガスおよび雨の中、硫黄岳（2760m）へ、何も見えず、シャクナゲの樹が多く花の時期に来れば見ごとのよう、足元には食いかけのハイマツの球花が多数落ちる。次に横岳へ硫黄岳山荘で休憩、コーヒーがおいしかった。道沿いにはコマクサが目立った。この周辺は南八ヶ岳で最も高山植物の豊かな場所である。稜線沿いの道は後半鎖場があり、晴れていれば高度感があったのではなか。横岳山頂（2826m）で記念撮影。来た道を引き返す。ホシガラスを見る。天気が良かったら峰の松目（火山活動最後半の溶岩円頂丘で形成年代は15万～10万年前）のピストンを考えていたが省略。赤岩ノ頭からの下りでは、新しく倒れた木が多数みられる場所があった。
　３日目の夜半から前線による雨が降る。その中テント撤収と下山、北沢は水量を増していて、さらに増水すると危険である。美濃戸口のバス停の山小屋で風呂に入り３日間の汗を流す。

人類の歯の進化

　類人猿との共通の先祖から現生人類が進化する過程でその顎（歯列弓）が長方形型からU字型、そして放物線型になり、同時に歯も小さくなったことが知られている。これは食生活および生活形態の変化が原因だと考えられてる。
　細かく見ると次のような変化がある。歯数が３２本になったのは旧世界猿である。ヒト以外の他の霊長類ではオスの犬歯は歯列の咬合面から外へ強く突出しているが、私たちの犬歯は他の歯の噛む面とほぼ同じ高さになり小型化している。また200万年前ころの猿人類（アウストラロピテクス・ロブストス）では現代人と違って第３大臼歯が最も大きく，第１大臼歯が最も小さい歯であった。また、ネアンデルタール人と比べても現生人類はより小さな歯になっている。
　次に日本人の歯についてだが、縄文時代から弥生時代に大型化した、これは大陸から来た弥生人が縄文人と混血したからと考えられている。次に鎌倉から江戸時代は小型化している。しかし明治以降大型化していてこれは食生活の西洋化が影響していると考えられる。また現代、顎の大きさの変化はあまりないが歯が大きくなっているためまた不正咬合の割合が増えている。

寄居のヒスイ

　地球科学部で寄居のヒスイの産地を訪ねた。ここのヒスイはヒスイ輝石－石英岩といいヒスイ輝石の含有量が少ないので厳密にいうと宝石のヒスイではない。ヒスイについて簡単にまとめる。
　ヒスイには硬玉（ジェダイト）と軟玉（ネフライト）がある。このうち硬玉はヒスイ輝石が90％以上のもので本ヒスイという。ヒスイ輝石（ジェダイト）は、高圧でできた変成岩中に含まれる。具体的には海洋プレートの沈みこみ帯、地下数十キロの付加体で生まれる。特に蛇紋岩中のものは割れにくい塊状で産することがあり、これが宝石のヒスイになる。
　化学的な変化としてはアルバイト（曹長石）がヒスイ輝石になると考えられていて以下のような化学反応が考えられている。
　NaAlSi3O8 （曹長石）→ NaAlSi2O6（ヒスイ輝石） + SiO2

2019年の天文現象

2019年の天文現象で部活動に利用できそうなものをまとめる。
1月4日頃：しぶんぎ座流星群極大
1月6日：部分日食
1月頃：はやぶさ２が小惑星竜宮に着陸
2月19日：スーパームーン
2月末頃：水星の観察好期
6月11日：木星衝
6月末頃：水星の観察好期
7月10日：土星衝
8月13日頃：ペルセウス座流星群極大
9月13日：中秋の名月
12月14日頃：ふたご座流星群極大
12月26日：部分日食

ウィルタネン彗星

　年末に肉眼彗星が現れている。ウィルタネン彗星といい、公転周期約5.4年の周期彗星で近日点距離が1.06AU、遠日点距離が木星軌道付近にある木星族の彗星である。12月16日に地球に最接近するのでその際に３等級になり、また真夜中でも双眼鏡でみれると予報されている。
　部活で14日に北風がややある中、観望したが見つからなかった。15日に自宅ベランダで天頂のプレアデス、ヒアデス付近の写真をとったところ、もやっとした彗星が確認できた。明るいところでは観望は難しいかもしれない。

科学振興展西部地区展

　昨年と同じく東洋大学で行われた科学展に参加した。昨年度出した岩殿丘陵の放散虫化石に新しい産出ポイントを加え、新たにお願いした専門家に再鑑定をお願いしまとめたもので、別途まとめたものを学術論文として投稿する予定である。
　結果は参加賞に当たる優良賞であった。各作品の内訳は物理7、化学9、生物8、地学4でこのなかから7点が中央展に出品が決まった。数年間科学展に出してきたが生徒の活動と教員の関わりとの匙加減が難しい。生徒に任せきると科学にならないしといって関わりすぎると生徒は兵隊さんである。ある程度のかたちにするために優秀な学校でも専門家におんぶにだっこの研究も多い。さらにどうしてもポスターの見栄えの良さで優劣を判断され内容の科学的真理の重みとは違った判断がされがちである。また、ポスターの前の生徒のパホーマンスが影響を与えていないことを信じている。

南八ヶ岳

　ワンゲルで南八ヶ岳を歩いたので地質をかんたんにまとめる。。
　八ヶ岳では約200万年前から約1万年前までの長い間に盛衰を繰り返した幾多の火山が複合してみられる。
　ワンゲルでは美濃戸口から入り、行者小屋にテントを張り、阿弥陀岳と赤岳に登った。
　この周辺は古八ヶ岳期に形成された成層火山列の稜線部にほぼ相当すると考えられ解析の進んだ火山山体急斜面になる。また旧火山の火口部を残すのは硫黄岳周辺のみである。岩石としては主に安山岩質の溶岩流と火砕物からなります。また美濃戸口周辺からは火山体が崩壊してつくられた火山麓扇状地からなります。また阿弥陀岳の北に当たる美濃戸中山は最後期の火成活動でつくられた溶岩円頂丘です。

貝類の進化

貝類とは
　石灰質の貝殻をもつ軟体動物が貝類であるが、現在その仲間には３種類いる。それらは二枚貝の仲間（二枚貝網）、ツノガイの仲間（堀足網）、巻貝の仲間（腹足網）である。二枚貝網は体の左右に対称な殻をつくり、敵が来ると貝柱で殻を閉じる。腹足網は体の腹面全体が足裏になり内臓が殻の内部に入る。
　生物の進化史の中では石灰質の貝殻をもつものは他にもいたがいずれも現在の貝類とは異なる進化を経たもので貝類には所属しない。
貝類の進化
　動物は古生代のはじめに腔腸動物から環形動物、節足動物、軟体動物、脊椎動物が分化をした。この後軟体動物は無板網（カセミミズ）、多板網（ヒサラガイ）、単板網（ネオピリナ）に分化した。さらにオルドビス紀に単板網が二枚貝網、堀足網、腹足網、頭足網に分化した。
進化の過程での似た者たち
　古生代デボン紀には腕足類が栄えた。腕足類は腹側と背側に非対称の殻をつくる。また長い触手をもつなどの特徴がある。現生のシャミセンガイが仲間である。
　アンモナイト（頭足類）が中生代に栄える。体は胴，頭，足の3部からなり、巻いた殻の内部に体を納めている。現生のイカ、タコ、オオムガイが仲間である。
貝類の示準化石
　中生代三畳紀にはエントモノチスが栄える。中生代ジュラ紀～白亜紀にはトリゴニア、イノセラムスが栄える。新生代新第三紀にはビカリアが栄える。新生代第四紀にはトウキョウホタテが栄える。これらはそれぞれの時代の示準化石である。