Doppelte Sonnenfinsternis auf Jupiter

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Eine fotografische Reise durch's All
Pictures of the sky

Durch die anhaltende Schönwetterperiode der letzten Tage und durch die mehr als günstige Position von Jupiter hoch am Himmel, liegt es nahe, einen genaueren Blick auf Jupiter zu werfen. Und dann kommt noch dazu, dass Deep-Sky Beobachtung zurzeit sowieso durch den immer heller werdenden Mond die Tage nicht so gut möglich ist. Bei der Beobachtung eines so hellen Planeten wie Jupiter stört helles Licht nicht wirklich. Teilweise kann man ihn auch tagsüber beobachten. Das werde ich mir mal Ende des Jahres vornehmen, wenn er nicht mehr so gut am Abendhimmel zu beobachten ist.

Jupiter und seine vier Galilei‘schen Monde (die vier hellsten der mindestens 67 natürlichen Satelliten) sind bereits mit einem einfachen Fernglas zu beobachten. Auch wenn man damit noch keine wirklichen Oberflächendetails erkennen kann, so kann man einige Mondereignisse, wie z.B. Schattenaustritte nach Mondbedeckungen von Jupiter oder Monddurchgänge durch das Jupiterscheibchen beobachten. Auch der bloße Anblick der wie eine Perlenkette aufgereihten Monde ist ein eindrucksvoller Anblick.

Die nächsten interessanten Ereignisse, die mit dem Fernglas beobachtet werden können, sind folgende:

15.3.2014: 21:18 MEZ, Jupitermond Europa erscheint wieder langsam nach einer Mondfinsternis, ausgelöst durch Jupiter. Dabei erscheint dieser Schattenaustritt so, dass der Mond langsam aber stetig , ca. 3° östlich von Jupiter,  immer heller wird, bis er seine volle Helligkeit wieder erlangt.

16.3.2014: Ab Dämmerung: Der Mond Ganymed steht bis ca. 21:20 MEZ vor der Jupiterscheibe und sollte im Fernglas nicht zu erkennen sein. Nach seinem Durchgang wird er eine Sonnenfinsternis auf Jupiter erzeugen, ähnlich wie am 9.3:

  Jupiter5m_090314_200408.b

  Jupiter5ms_090314_201336_IR.b

An diesem Tag war es der Fall, dass sich sogar mehrere Sonnenfinsternisse ereigneten. Die, die man auf diesen Bildern erkennt, wird durch Ganymed erzeugt. Am Ostrand tauchte dann die zweite Finsternis auf, die simultan zur ersten Finsternis beobachtet werden konnte. Diese zweite Finsternis wurde von Io hervorgerufen. In dieser Animation ist das Auftauchen der Finsternis gut zu sehen. Auch der eindrucksvolle Bewegungsablauf der Monde und die schnelle Rotation von Jupiter werden deutlich:

Jupiter_gif_9.3.2014

(Zum Abspielen der Gif-Animation bitte auf das Bild klicken.)

Die Einzelbilder haben einen zeitlich gemittelten Zeitabstand von ca. 10-15 Minuten. Die für die Einzelbilder erstellten Videos umfassten übrigens stolze 16 GB.

Die Atmosphäre des Gasriesen rotiert mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Während der äquatornahe Teil eine Tageslänge von nur 9 Stunden und 50 Minuten hat, haben die Bereiche höherer Breitengrade eine Tageslänge, die ca. 5-6 Minuten länger ist.

Die Wolkenstrukturen werden allerdings nur in einem Teleskop richtig deutlich. Die großen Wolkenbänder, das südliche äquatoriale Band, in dem sich auch der berühmte Große Rote Fleck befindet und das nördliche äquatoriale Band, werden immer recht deutlich erkannt, auch wenn die Luftunruhe groß ist. Den Großen Roten Fleck, der größte Sturm unseres Sonnensystems, und andere Details in den Wolkenbändern ist aber erst bei hoher Luftruhe , also gutem Seeing zu erkennen.

Bei der Animation oben sind die irdischen Atmosphäreneinflüsse deutlich zu erkennen. Das Seeing wurde immer schlechter und ganz am Schluss der Animation wieder etwas besser. Grund dafür waren zum einen Wind, der aufzog und das dauernde Durchziehen von Kondensstreifen.

Hier ist noch einmal das beste Bild aus der Animation:

Jupiter_9.3.2014.b

Man kann Io deutlich vor der Jupiterscheibe und den durch Ganymed erzeugten Schatten erkennen. Zudem sieht man den Großen Roten Fleck im südlichen äquatorialen Band. Außerdem einige dunkle Wolkenstrukturen in der äquatorialen Zone.

Vergleicht man dieses Bild mit einem etwas älteren Bild, so sind deutliche Unterschiede bei den Wolkenstrukturen zu erkennen, die zu aller erst durch die unterschiedlichen Rotationsperioden der unterschiedlichen Zonen zu erklären sind. Zum einen sind die erwähnten dunklen Wolkenstrukturen leicht gen Osten verschoben und zum anderen sind dunkle Strukturen in den Polbereichen völlig verändert.

Jupiter_17.1.2014_22.34ut_5m

Die dunklen Wolkenstrukturen bestehen übrigens aus Schwefel- und Phosphorverbindungen.

Beobachtungstipp für das Teleskop:

Am 16.3 auf den 17.3 (Sonntag auf Montag) gibt es wieder eine doppelte Sonnenfinsternis auf Jupiter (Beginn um 23:20 MEZ). Diesmal werden die Schatten wieder durch Ganymed und Io erzeugt. Das interessante hierbei ist, dass der Schatten von Io den von Ganymed überholen wird. Es muss nur noch das Wetter mitspielen.

Alle gezeigten Bilder entstanden mit der IR-RGB-Methode. Dabei verwende ich eine DMK 21AU618.AS Kamera, die eigentlich nur Schwarzweisaufnahmen machen kann. Dafür ist sie extrem empfindlich für Licht, da die sogenannte Bayer-Matrix fehlt, die ein Bild einer „normalen“ Kamera zwar farbig, aber auch dunkler macht. Man filmt nun nacheinander mehrere Videos. Anstelle der Bayer-Matrix schaltet man für jedes Video einen anderen Farbfilter vor die Kamera, einen roten, einen grünen und einen blauen. Das hat den Vorteil, dass jeder Kanal 100% des Lichtes abbekommt und man mit der Kamera kürzer belichten kann. So ist es möglich, bis zu 60 Bilder in der Sekunde aufzunehmen, so viele, wie das menschliche Auge auch schafft, ohne dass das Video unterbelichtet ist. Man kann also atmosphärischen Verzerrungen teilweise entgehen. Die Videos werden dann mit Software (z.B. Autostakkert) für jeden einzelnen Kanal überlagert und man erhält drei Bilder, die man dann separat schärfen kann (z.B. mit Registax). Kombiniert man diese drei Bilder (z.B. mit Fitswork), entsteht ein farbiges Bild, welches aber irgendwie noch nicht richtig scharf ist. Bis jetzt haben wir allerdings auch nur ein RGB Bild. Was ist jetzt mit dem „IR“?

IR steht für den Infrarotkanal, welchen ich bei nicht ganz optimalem Wetter (also bis jetzt immer ^^) als Luminanzkanal verwende. Dieser Kanal ist für die Bildschärfe zuständig und das Infrarotlicht wird aufgrund seiner langen Wellenlänge relativ wenig von der Atmosphäre beeinträchtigt. Somit entsteht ein scharfes Schwarzweißbild aus dem Video, welches mit dem RGB-Bild kombiniert werden kann. Damit entsteht das fertige Bild.

Ganz wichtig ist auch noch die Reihenfolge der Kanäle beim Filmen, wenn sich der zu fotografierende Planet schnell dreht: Man beginnt immer mit dem scharfen Luminanzkanal, sodass man sich alle Zeit zum Scharfstellen nehmen kann. Danach muss alles schnell gehen, da der Planet ja rotiert. Es folgt dann die Reihenfolge rot, grün und blau, da diese Kanäle aufgrund der wellenlängenabhängigen Absorption unserer Atmosphäre immer unschärfer werden. Diese Kanäle brauchen nicht so genau fokussiert zu sein, da sie sowieso meist eher unscharf sind. Zudem fällt dann die fortgeschrittene Planetenumdrehung nicht so auf.

Kevin Gräff

Veröffentlicht von

Ich bin 1992 geboren und besuchte bis zum Abitur das "Gymnasium Gernsheim". Dort war ich in den Leistungskursen Mathe und Physik. Zur Zeit studiere ich Physik an der Technischen Universität in Darmstadt. Ich interessiere mich schon sehr lange für allerlei Wissenschaften, was wohl auch die Studienfachwahl begründen dürfte. Seit Ende 2006 beschäftige ich mich aktiv mit der Astronomie, worauf bald die Mitgliedschaft bei der Arbeitsgemeinschaft Astronomie und Weltraumtechnik Darmstadt folgte. Kevin Gräff

9 Kommentare

  1. Sehr guter Artikel! Vor allem auch, weil die einzelnen Schritte der Aufnahmen recht verständlich erklärt wurden. Schöne Bilder von Planeten findet man ja öfter im Internet, aber wenn man sich intensiver mit der Sache befassen möchte, dann sind natürlich weitergehende Informationen hilfreich. Auch wenn man momentan nur ein Fernglas besitzt. 😉

  2. @ Herr Senf: Upps, so schnell passieren Fehler…. Danke fürs aufmerksame Durchlesen!

    @ Mona: Ich finde es immer wieder interessant, mit einfachsten Mitteln das nachzuvollziehen, was man vor über 400 Jahren schon beobachtet hat. Auch wenn die Qualität der “einfachen Mittel”, wie z.B. der Ferngläser inzwischen strak zugenommen hat 😉

  3. Ah, also hast du dich für die DMK entschieden. Wir hatten darüber ja von einiger Zeit in deinem Blog diskutiert. Das Resultat ist fantastisch. Dieser Detail-Reichtum und die feinen Farbabstufungen.

    Kann man eigentlich die erzeugte avi-Datei ohne weitere Bearbeitung als Schwarz-Weiß-Film betrachten oder dieht das einfach aus wie eine sehr unscharfe Einzelaufnahme?

  4. @Michael:

    Ja, die Kamera ist echt super. Die Diskussion hatte damals wesentlich zum Kauf beigetragen 😉

    Auf den Videos sieht man eigentlich auch schon Detalis, aber das Bildrauschen oder die Luftunruhe lassen nicht erahnen, dass die Bilder dann so werden, wie sie werden.
    Man erkennt vor allem, dass das Planetenscheibchen wegen der Luftunruhe deutlich wabert und wackelt.
    Ich bin jedes Mal aufs neue überrascht.

  5. Cool, die Aufnahmen.
    Wieviel Teleskopöffnung braucht man eigentlich, um den Jupiter so aufgelöst sehen zu können?
    Ich kann mit meinem Spektiv mit 72mm Öffnung bisher nur die 4 Monde erkennen. Die Auflösung entspricht ungefähr dem, was Stellarium bei einem FOV von etwa 1,5 anzeigt. (Und mit dem Fernglas erkenn ich die Monde nicht.)

  6. @Hans:
    Die Bilder entstanden mit einem Newtonteleskop der Öffnung von 20 cm. Allerdings sieht man beim Durchschauen nicht annähernd so viele Details. Das liegt zum einen daran, dass die Bilder am Computer geschärft sind, und zum anderen daran, dass die Luftunruhe immer die Bildschärfe herausnimmt. Durch das oben genannte Verarbeitungsverahren rechnet man die Luftunruhe so gut es geht heraus. Um Jupiter so zu sehen, wie auf diessen Bildern bräuchte mayan perfekte Luftruhe (ich hoffe, dass ich mal so einen Tag erlebe ^^) und bestimmt ein Teleskop mit mehr Öffnung – vielleicht so um die 1m…

    Auch bei Ferngläsern gibt es diverse Unterschiede in der Vergrößerung. Meines zum Beispiel hat 10x. Wenn ich es ganz ruhig halte, was manchmal in der Kälte schwer ist, dann kann ich die Monde locker erkennen.

  7. 20 cm Teleskopöffnung… – nicht schlecht!
    Und ja, die Sache mit der Luftunruhe ist mir neulich auch mal aufgefallen; – jedenfalls nehme ich an, dass es das Phänomen war. Ansonsten hatten wir das Thema auch schon mal irgendwo.
    Jedenfalls danke für die Info.

  8. Respekt, Respekt und Dank und gute Wünsche für weitere Forschungen;
    auch wenn ich als bildender Künstler mehr der Nähe als der Ferne verbunden bin.
    Ein Faszinosum ist diese Forschung für mich allemal weil ich so der Nähe, der ich viele Motive verdanke, entrückt werde.
    Reinhard G.

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