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목성과 토성의 위성에 대해.. 2000-10-30
  • 분야
    태양계/외계행성
  • 조회수
    3531
질문
안녕하세요
전 서울대학교에 재학중이고 이번학기에 천문학을 수강하고 있는 00학생이에요 ^^
다름이 아니구..목성과 토성의 위성에 대해 궁금한 점이 있어서요

1) 목성과 토성의 위성들을 보면 가장 안쪽 궤도를 도는 위성이 가장 빨리 움직이는
것 같던데..그 이유는 무엇인가요??

2) 목성과 토성 위성들의 공전주기의 제곱과 장반경의 세제곱은 비례하는 듯한데
이런 경향과 질량과는 어떤 관계가 있나요??

3) 혹시 아시는지 모르겠는데요 REDSHIFT 라는 프로그램으로 위성들의 운동을 관찰
했는데 그 프로그램으로 결정한 목성과 토성의 질량은 실제 질량과 상당한 오차를
보이거든요 오차의 원인이 무엇인지 잘 모르겠어요 혹시 아신다면 가르쳐 주시면
정말정말 감사하겠어요

이상입니당~~~
답변
  • 제목
    답변: 목성과 토성의 위성에 대해..
  • 분류
    태양계/외계행성
  • 작성일
    2000-10-31 00:00:00
  • 작성자
    guest
김혜진 질문:
> 안녕하세요
> 전 서울대학교에 재학중이고 이번학기에 천문학을 수강하고 있는 00학생이에요 ^^
> 다름이 아니구..목성과 토성의 위성에 대해 궁금한 점이 있어서요
>
> 1) 목성과 토성의 위성들을 보면 가장 안쪽 궤도를 도는 위성이 가장 빨리 움직이는
> 것 같던데..그 이유는 무엇인가요??
>
> 2) 목성과 토성 위성들의 공전주기의 제곱과 장반경의 세제곱은 비례하는 듯한데
> 이런 경향과 질량과는 어떤 관계가 있나요??
>
> 3) 혹시 아시는지 모르겠는데요 REDSHIFT 라는 프로그램으로 위성들의 운동을 관찰
> 했는데 그 프로그램으로 결정한 목성과 토성의 질량은 실제 질량과 상당한 오차를
> 보이거든요 오차의 원인이 무엇인지 잘 모르겠어요 혹시 아신다면 가르쳐 주시면
> 정말정말 감사하겠어요
>
> 이상입니당~~~


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1) ...
질문 2)번에서 질문한 바와 같이 '케플러의 제 3법칙'과 관계 있습니다. 교과서로 쓰이는 '천문학 및 천체물리학 서론' (스미드 & 제이콥스 저, 현정중 외 역, 대한교과서 주식회사)에 뉴톤 역학으로부터 케플러 법칙을 유도하는 방법이 나옵니다. 역학적으로 말하면 힘이 거리의 제곱에 반비례하는 중력장 하에서 물체의 운동은 케플러 운동처럼 타원운동이나 포물선 혹은 쌍곡선의 궤도를 갖는 운동을 하게됩니다.

2) ....
위성의 궤도가 케플러 제 3 법칙을 보이는 것은 당연합니다. 케플러 법칙은 질량과 관계 됩니다. 즉 목성과 위성의 질량의 합과 중력가속도의 곱이 주기-궤도 장반경 관계의 비례상수가 됩니다. 그런데 위성의 질량은 목성에 비하여 무시할 수 있을 정도로 작기 때문에 목성질량 + 위성질량 ~/= 목성질량이 됩니다. 그러므로 목성과 위성에 대하여 케플러 법칙을 적용하면 위성의 질량은 무시가되고 결국 목성의 질량에 관계됩니다.

3)... REDSHIFT
이 프로그램은 잘 모르겠습니다. 그런데 목성과 토성의 질량을 구하는데 프로그램이 따로 필요합니까 ? 계산기 하나면 될 것 같은데요.