WikiEdge:ArXiv速递/2025-03-16

摘要

• 原文标题：A quantitative analysis of Galilei's observations of Jupiter satellites from the Sidereus Nuncius
• 中文标题：对《星际信使》中伽利略观测木星卫星的定量分析
• 发布日期：2025-03-16 15:24:46+00:00
• 作者：Andrea Longhin
• 分类：physics.hist-ph, astro-ph.EP
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.12543v1

中文摘要：我们分析了《星际信使》（1610年1月7日至3月1日）中关于木星卫星的观测数据，并将其与使用现代天空模拟器获得的预测结果逐一进行对比验证。通过对64幅可用草图的数据进行正弦拟合，我们能够以2-4%和0.1-0.3%的统计精度分别测量卫星轨道的相对半长轴及其周期。周期基本无偏差，而卡利斯托的轨道则被低估了约12%。后验拟合误差表明，卫星位置的确定分辨率在伽利略的表示法中为0.4-0.6个木星直径，相当于约40-70角秒，即与当时木星的真实角直径相似。我们展示了如何通过这些数据以令人信服的方式推断出木星系统的开普勒第三定律。木卫一与木卫二/木卫三之间的1:2和1:4轨道共振可以以%的精度确定。为了获得这些结果，分离四个数据集非常重要。这一操作如今使用天空模拟器非常简单，并在本工作中完整记录，但对伽利略来说却是一项极其困难的任务，正如分析所表明的那样。尽管如此，我们展示了如何利用现代Lomb-Scargle技术提取四个周期，而无需分离四个数据集，仅使用这些早期观测数据即可。我们还对昴星团及其他星团以及月球的观测精度进行了批判性评估。