Verfinsterung des Jupitermondes Amalthea durch Europa am 8.4.2015

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Der Jupitermond Amalthea ist nur 167km groß und etwa 2 Millionen mal schwächer als sein Mutterplanet. Er umrundet den Jupiter innerhalb der Io-Bahn. Seine maximale Elongation ist weniger als halb so groß wie bei Io. Die Umlaufzeit liegt bei nur 11 Stunden und 57 Minuten. Trotz dieser ungünstigen Voraussetzungen ist es schon 2 mal gelungen Amalthea mit dem 80cm Spiegel der VSW München zu fotografieren.
Dies gelang mit einem 50nm Methanbandfilter. Das visuelle Spektrum ist ca. 400nm breit. Mit dem 50nm Methanfilter sollte man also nur etwa 3 mag verlieren. Zudem wäre nochmal etwa 1mag wegen der geringeren Sensorempfindlichkeit im IR aufzuschlagen. 14 plus 4 sind 18mag. Das ist mit einer CCD am Münchener 80cm Teleskop gut möglich. Jupiter ist im Methan immer noch hell, verliert aber wegen der Absorptionsbanden deutlich mehr als 4 mag was den Kontrast zum Mond verbessert. Ein Pluspunkt ist das Amalthea durch Schwefelübertrag von Io sehr rot ist. Dadurch gewinnt der Mond etwas im IR.

Bei einer Umlaufzeit von unter 12 Stunden sollte man meinen, dass der Mond jede Nacht gut aufzunehmen ist. Doch leider liegen die Spikes des altazimutal montierten Teleskops nur etwa 2 Stunden vor und nach der Jupiterkulmination in optimaler Position.

2015 führte die Bahngeometrie des Jupiter zu gegenseitigen Verfinsterungen der Monde was bei den 4 hellen Galileischen Monde mit Amateurmitteln gut zu beobachten ist. Natürlich gab es auch Verfinsterungen von Amalthea, was bei der Aufnahme eine neue Herausforderung darstellte. Zur Opposition ist Amalthea am hellsten, doch der verfinsternde Mond steht stets in der Nähe und führt zu Überstrahlungen. Besser ist die Geometrie 2 bis 3 Monate vor und nach dem Oppositionstag. Die Daten zu den Verfinsterungen gibt es beim IMCCE unter: http://www.imcce.fr/hosted_sites/saimirror/nsszph516he.htm

Gesucht wurde eine Verfinsterung die
a) nahe der maximalen Elongation stattfindet, damit der Mond nicht zu schnell ist und Jupiter nicht überstrahlt.
b) keinen überstrahlenden Galileischen Mond im Feld hat.
c) bei der Jupiter ausreichend hoch in der Nähe des Meridian steht
d) und bei der Erdmond nicht stört und die Sonne ausreichend tief unter dem Horizont steht 

Bei der Auswertung der IMCCE-Tabellen wurden insgesamt 5 passende Ereignisse gefunden. Interessanterweise werden die Verfinsterungen vom IMCCE immer doppelt angegeben. Offenbar gibt es mehrere Rechenmethoden oder die Bahn ist nicht exakt bekannt. Beim 3. und 4. Ereignis am 7. und 8.4.15 spielte in München das Wetter mit. 

Der verfinsternde Mond Europa stand während des Schattenwurfs vor der Jupiterscheibe

Die Lage von Amalthea wurde anhand der Ephemeriden bei HORIZONS zunächst simuliert.

Fotografiert wurde mit Einzelbelichtungen zu 30Sekunden. Die Verfinsterung sollte 2,7min dauern. So sollte es 5 Bilder geben, auf denen der Mond nicht zu sehen ist....
Doch zunächst wurden ersteinmal alle Bilder kombiniert um die korrekte Position zu prüfen. Die Eigenbewegung des Mondes relativ zu Kallisto wurde berechnet und alle gewonnen Aufnahmen mit Versatz addiert. Io und Kallisto wurden dadurch zu Strichspuren verzogen. In dem folgenden Summenbild stecken 60 Aufnahmen zu 30 Sekunden. Wie erwartet ist Amalthea an der richtigen Position gut zu erkennen.

Auf den Einzelbildern zu 30s war Amalthea kaum sichtbar. Zur besseren Auswertung wurden jeweils 3 Bilder im gleitenden Mittel addiert. Der Mond verschwand um 20:17:01 UT und tauchte um 20:19:03 UT wieder auf. Das passt gut zu den prognostizierten Zeiten von  20:16:33 - 20:19:14 UT. Da die Bilder jeweils 90 Sekunden zusammenfassen, gibt es einen potentiellen Messfehler von mindestens +- einer Minute.

Es wurden auch 2 Animationen erstellt. Die hier zitierten Zeiten beziehen sich auf den FITS-Header, der von der Atik-Kamera immer zu Belichtungsanfang geschrieben wird. Sie müssen daher um 15s nach oben korrigiert werden.

Soweit sich das prüfen läßt, hält das Bild mehrere Rekorde. Es ist wohl die erste Amateuraufnahme einer Amalthea-Verfinsterung überhaupt und vermutlich ist es auch die erste Aufnahme dieses Ereignisses durch Nutzung des 890 nm Methanbandfensters unter Verzicht auf eine Blende.

Der Erfolg ist sicher dem guten Seeing zu verdanken. Im Anschluss waren noch ein paar Planetenbilder möglich.



Erstnachweis des Jupitermondes Thebe 2009
weitere Jupiter und Saturnbilder
Zentralmeridiane des Jupiters
IMCCE Daten zu Verfinsterungen der kleinen Jupitermonde 2015
HORIZONS - Ephemeriden aller Körper des Sonnensystems zu beliebigen Ort der Erde
ALPO Japan

I. Kulyk et al.: Astrometric CCD observations of the inner Jovian satellites in 1999-2000
C.H. Veiga et al.: CCD astrometric observations of Amalthea and Thebe

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