BoHeTa 2010: Saturnmonde 2009/2010
BoHeTa 2010: Saturnmonde 2009/2010
Saturn umrundet die Sonne einmal in 30 Jahren alle 15 Jahre kommt es zu einer Ringkantenstellung.
Zuletzt war dies 1995 der Fall als die Webcamtechnik noch nicht entwickelt war und
die Planeten-CCD-Fotografie noch in den Kinderschuhen steckte:
1995 sahen die bilder noch so aus:
In den Jahren 2009 und 2010 blickten wir genau auf die Kante des Saturnmondsystems.
Eine neue Chance mit neuer Technik.
Am 4.2. herrschte in München
das bislang beste Seeing im Jahre 2009.
Die Chance wurde genutzt um Saturn abzulichten.
Die Ringneigung ist von 0,8 Grad
Anfang Januar inzwischen
auf 1,4 Grad angewachsen.
Fotografisch und visuell ist die Ringöffnung
wieder gut zu erkennen.
Die Cassiniteilung ist einfach!
In den folgenden Wochen wurde der Ring wieder breiter, aber dafür schwächer
Im Mai und Juni 2009 wurden die Saturnringe merklich dunkler.
Während der Öffnungswinkel gegenüber der Erde noch bei
mehr als 3 Grad lag, sank der Öffnungswinkel gegen die Sonne
unter ein 1 Grad. 2008 war der Ring noch deutlich heller als die
Saturnoberfläche. Im Juni 2009 war er deutlich dunkler als der Planet.
Die Chance wurde genutzt schwache Monde aufzuspüren:
Tatsächlich gelang der Nachweis von Helene, Calypso und dem E-Ring
Cassini hat die durch den Kryovulkanismus von Enceladus entstehenden E-Ring inzwischen
wunderbar fotografiert:
Saturn mit seinem Ringsystem im Gegenlicht
Die Verifizierung ist möglich durch eine Simulation
auf der Seite des IMCCE
Die Ringlage ermöglicht auch die Beobachtung von Saturnmondereignissen
Es gibt:
-VERFINSTERUNGEN (Der schatten des Planeten fällt auf den Mond)
-BEDECKUNGEN (Der Mond steht hinter dem Planeten)
-DURCHGÄNGE (Der Mond steht vor dem Planeten)
-SCHATTENWÜRFE (der Schatten eines Mondes fällt auf den Planeten)
-selten: der Schatten eines Mondes fällt auf einen anderen Mond
-selten: ein Mond bedeckt einen anderen Mond
-VERFINSTERUNGEN
sind am leichtesten zu beobachten, allerdings kann bei den saturnnahen Monden
der Ring sehr stören.
Die Nacht vom 3.2. auf den 4.2.2009 sollte Dione im Saturnschatten verschwinden.
Zwischen 2:11:40 und 2:13:40 begann der Mond
zu verblassen.
Neben Verfinsterung von Dione auch eine Endfinsterung von Tethis
-DURCHGÄNGE
sind schwierig zu beobachten weil die Monde so winzig sind und der Kontrast zu gering ist.
Es gibt aber einen Trick zur Kontrastvergrößerung. Das Methanband:
Durchgang von Tehis in Polnähe
Die Polregion ist ideal zum Nachweis von Durchgängen. Am hellen Äquator ist es schwieriger:
Unklar ist ob der Trick beim methanhaltigen Titan auch funktionieren würde.
Untersucht wurde dies an einem Bildvergleich mit und ohne Filter
Wenn man die Bilder auf die Helligkeit von Rhea normiert, ist bei Titan ein
Blink zu sehen. Dieser Blink ist zugleich ein amateurtechnischer Beweis
das die Titanatmosphäre wirklich existiert.
Wenn man den Blink ausmisst, ergibt sich ein Abfall im Vergleich
zu Rhea um etwa 0,5 mag.
Titan ist um 0,5mag reduziert, immer noch heller als Rhea und sollte
daher bei einem Seeing, dass die Titanscheibe selbst nicht auflöst
im Methanband noch vor Saturn fotografierbar sein.
-SCHATTENWÜRFE
Bei Schattenwürfen kann man mit dem Methanbandtrick nicht arbeiten, dennoch ist der Nachweis nicht
chancenlos.
Je besser die Auflösung desdo größer die Chance des Mondnachweises!
Durch die Webcamtechnik sind beugungsbegrenzte Bilder möglich.
Nach mehreren
Versuchen gelang es bei Rhea in München den Schattenwurf nachzuweisen.
Die folgende Animation zeigt die Änderung der Schattenposition innerhalb von 5 min.
Am 24.4.10 gab es die Chance das Rhea-Ergebnis nocheinmal zu toppen.
Dione und Tethis warfen zeitgleich ihren Schatten auf Saturn.
Die Aufnahme oben links ist nur schwach geschärft um zu verdeutlichen,
das die 0,2 Bogensekunden kleinen Scheibchen nicht wirklich aufgelöst werden.
Sie werden durch das Seeing auf etwa 0,7 Bogensekunden verschmiert
und sind dadurch nicht mehr schwarz, sondern kleine graue Flecken, die
erst durch Anheben des Kontrasts erkennbar sind.
Leider waren diese seltenen Schattenwürfe für
den Saturnmond Titan von Europa aus unbeobachtbar.
Der Grund liegt in einem kuriosen Zufall. Die Umlaufzeit des Titans steht exakt
in einem ganzzahligen Verhältnis zu einem irdischen Sterntag. Dadurch waren
alle Bedeckungen, Verfinsterungen und
Schattenwürfe nur von Ostasien und Australien aus zu sehen.
Seit Januar 2010 ist die Saison der Schattenwürfe vorbei.
Doch im Im Mai 2010 sollte es nochmal Titandurchgänge geben.
Das HST machte ein Foto. Es zeigt klar, dass bei Titan nicht
nur der Schattenwurf, sondern auch der Durchgang zu sehen sein sollte.
Vorab war es unklar ob der Kontrast der Saturnkugel
gegenüber Saturn für eine Sichtung ausreichend ist.
Doch ermutigt durch das Foto vom HST
ging es aus diesem Anlass ging es mit Friedhelm Dorst auf eine Reise
nach Australien um eine Beobachtung zu versuchen.
Es wurden natürlich nicht nur die Sterne beobachtet sondern auch die Sehenswürdigkiten des
Outbackbesichtigt.
Das Instrumentarium war der Reise entsprechend sehr einfach.
Es wurde lediglich ein 130mm f/5 Newton eingepackt.
Eines mogens Besuch am Fernrohr:
Die Roten Kängeruhs werden bejagd und sind sonst eher scheu. Von der Astronomie war das Tier
jedoch sicher nicht beeindruckt. Es kackte lediglich neben das Teleskop und hoppelte
dann davon.
Tatsächlich gelang es Titan mit einer 5-fach Barlow
und einer Webcam zu fotografieren. Auch visuell war das Titanscheibchen
vor Saturn bei 200-fach zu erkennen.
Eine Woche
später sollte Rhea seinen Schatten auf den Planeten werfen.
Der Schatten ist so klein das er weit hinter der Auflösungsgrenze
einer 130mm Optik liegt. Aber der Kontrast ist so groß
das er trotzdem herauszuarbeiten war. Visuell war er allerdings nicht zu erkennen.
Am 9.5.10 hatte der Titan einen halben Orbit durchlaufen und auf den Durchgang
sollte eine Bedeckung folgen. Der Eintrit erfolgte bei guten Seeing, währen sich die Bedingungen
beim Austritt deitlich verschlechterten. Dennoch gelang der Nachweis des halb bedeckten
Saturnmondscheibchens.
Eintritt
und Austritt
Vom Austritt war auch eine Animation möglich:
Interessant ist die Tropfenbildung. Ein Phänomen das ähnlich von
Venusdurchgängen bekannt ist.
Dione verfinstert Tethis partiell am 16.7.2009
Gegenseitige Mondverfinsterungen sind selten. Von Deutschland ware
nur 3 zu beobachten, doch am 16.7.2009 spiele das Wetter mit
Simulation der Verfinsterung mit Celestia
Die Messung der Verfinsterung erfolgte mit fer DSI-3
am 80cm Spiegel
ungefiltert mit 1,4 sek.
Von 19:59:43 UT bis 20:01:58 UT sollte Dione
Tethis für 135s um bis zu 0,6mag verfinstern.
Die Simulation mit Celestia (oben) zeigt warum
die Amplitude so gering ist. Diones Kernschatten trifft
Tethis nur teilweise, - es handelte sich also um
eine partielle Verfinsterung.
Gemessen wurde eine Dauer von 120s und
eine Tiefe von 0,5 mag.
Das liegt ihm Rahmen der Meßtoleranz. Die
exakte Dauer ist wegen der Schwäche des
äußeren Halbschattens immer schwer zu bestimmen.
Interessant ist eine Abweichung des Minimums.
Es war für 20:00:51 UT prognostiziert.
Gemessen wurde 20:01:11 UT. Selbst bei einem
möglichen Meßfehler von 5 sec gibt es immer
noch eine spürbare Abweichung von 15 Sekunden.
Saturnmonde: WAS GEHT NOCH?
Titan und Rhea Ereignisse gibt es nicht mehr, aber bei Dione und Tethis
ist noch alles möglich
Nützliche Daten gibt es beim IMCCE
http://www.imcce.fr/hosted_sites/saimirror/nssphe0he.htm
oder bei Wikibooks
http://de.wikibooks.org/wiki/Einf%C3%BChrung_in_die_Astronomie:_Planeten:_Saturnmond-Ereignisse#2009
