Durch die Aufnahmen aus der Nacht vom 31.8. auf den 1.9.2006 ermutigt, begann eine intensivere Beschäftigung mit den Strukturen auf Uranus. Die Kanaltrennung aus dem obigen Bild zeigte das im Rot-Bereich die sehr schwachen Kontraste etwas intensiver sind als im Grün-Bereich. Auf dem Blaukanal war gar nichts zu erkennen. Dies deckt sich mit den Erfahrungen, die auch schon von anderen Amateuren gemacht wurden. Bei späteren Aufnahmen mit einer auf Schwarzweiß umgebauten ToUCam wurde stets ein Rotfilter verwendet. Experimente mit einem IR-Sperrfilter zeigten, dass die Refraktion zwischen IR und Rot so gering ist, das bei Einsatz eines Rotfilters auf einen IR-Sperrfilter verzichtet werden kann. Durch den zusätzlichen IR-Anteil werden SNR und Kontrast verbessert. Allerdings sind auch dann die Kontraste auf Uranus sehr schwach und ähnlich problematisch wie Venusstrukturen im IR/UV. Dabei ist die Helligkeit des Uranus jedoch etwa mehrere tausend mal geringer. Eine große Öffnung ist darum hilfreich. Durch die Winzigkeit des Uranusscheibchens ist der Planet sehr anfällig gegen Schärfungsartefakte. Auffällige Verdunklungen und Aufhellungen exakt in der Scheibenmitte sind fast immer Artefakte. Es lohnt sich parallel, ein mit identischen Parametern aufgenommens Jupiter- oder Saturnbild zu bearbeiten, um Artefakte besser ausschließen zu können.
Nachfolgend Beispiele für die gefährlichsten Schärfungsartefakte. Typisch für ein reines Artefakt ist die Symetrie zum Zentrum der Scheibe.
Ähnliche Untersuchungen zur Überprozessierung und Bildung von Artefakten gibt es von Willem Kivits.
Bei der Bildverarbeitung sollte im Zweifelsfall lieber nur schwach geschärft werden. Besser ist es mit den Kontrastreglern zu arbeiten. Das folgende Bild zeigt die besten Uranusaufnahmen nach moderater Schärfung. Die Kontraste sind so schwach, das kaum Details zu erkennen sind.
Erst nachdem die (16-Bit)-Bilder im Kontrast bearbeitet wurden, waren die Strukturen besser sichtbar. Der Scheibendurchmesser schrumpfte dabei aufgrund der Randverdunklung um etwa ein Drittel.
Beim Ergebnis darf man sich durch Vergleichsbilder des HST nicht zu sehr beeindrucken lassen. Das HST arbeitet meist im fernen IR oder mit speziellen engen Linienfiltern. Die Strukturen können zum visuellen Bereich sehr unterschiedlich sein.
Beim Vergleich zwischen Visuell und Rot/nIR entstand der Eindruck das im Rot/nIR die Strukturen flächiger sind. Streifen wie auf dem Bild vom 31.8/1.9.2006 waren auf keiner späteren Aufnahme zu finden. Dafür war die helle SPR im Rot/nIR deutlich zu erkennen.
Auch das HST sieht im Rot die SPR besser. Auf Blauauszügen des HST ist die SPR nicht zu erkennen.
Das 80cm Teleskop der VSW München steht mitten in der Millionenstadt. Durch Öffnung und Umfeld ist eine starke Seeinganfälligkeit gegeben. Um dies zu kompensieren wurde Uranus stets mit großer Bildzahl und kleiner Sortierrate aufgenommen. Uranusserien können recht lang werden. Während Jupiter etwa 2 min ohne Rotationsunschärfe belichtet werden kann, sind dies bei Uranus durch die 10-mal kleinere Scheibe schon 20 min. Da Uranus nur etwa halb so schnell rotiert, kann diese Zeit nochmal verdoppelt werden. 30 bis 40 min sind ein guter Richtwert. Dennoch ist in etwa 1/3 der Nächte das Seeing so schlecht, das nichts zu erkennen ist. In einem weiteren Drittel sind die Strukturen so schwach, dass sie nicht als real gewertet werden können. Nur jeder 3. Versuch endet mit einem halbwegs brauchbaren Resultat. Im Herbst 2006 wurden etwa 20 klare Nächte in Uranus investiert. Nur in 2 bis 3 Nächten gab es Top-Seeing. Eine der bisher besten Aufnahmen entstand am 9.9.2006. Zum Bild gibt es eine zeitgleiches Vergleichsfoto von Ralf Vandebergh aus den Niederlanden. Ralf arbeitet mit einem wesentlich kleineren Teleskop. Dennoch sind in der Helligkeitsverteilung Ähnlichkeiten zu erkennen. Kleinere Unterschiede sollten nicht überbewertet werden. - Letztlich ist der Nachweiß von Uranusstrukturen ein grenzwertiges Geschäft. Auffällig ist die helle SPR, die auf beiden Bildern gut zu erkennen ist.
Ein Beleg für die Echtheit der Strukturen ist die Reproduzierbarkeit. Die folgenden Aufnahmen entstanden in der gleichen Nacht mit einem Zeitabstand von etwa einer Stunde. Kleinere Abweichungen könnten durch wechselndes Seeing oder durch die Rotation entstanden sein.
Interessant ist auch der Vergleich mit einer Profi-Aufnahme vom Pic di Midi. Bildautor ist Cyril Cavadore, der bei der ESO Projektleiter für die Entwicklung von IR-Kamerasystemen gewesen ist. Die Instrumentierung ist ähnlich wie an der VSW München.
Das Bild vom Pic du Midi stammt von 2004. Im Selben Jahr hat sich auch Planeten-Altmeister Ed Grafton der Uranusfotografie gewidmet. Er hat eine Aufhellung der nördlichen Polarregion gesehen.
Ob es wirklich einen Wechsel der Aufhellungen zwischen Nord- und Südpol gegeben hat, ist nicht eindeutig zu klären. Vielleicht handelt es sich um einen Irrtum, aber auch eine zeitliche Variabilität ist nicht auszuschließen! Die eigenen Aufnahmen von 2006 geben darauf keine Antwort, da bei den Aufnahmeparametern noch experimentiert werden mußte und daher auf eine einheitliche Kalibrierung verzichtet wurde. Die folgende Grafik spiegelt die rein subjektive Wahrnehmung des Kontrastes der SPR auf den bisherigen Aufnahmen.
Die Grafik umfaßt den Zeitraum von etwa 3 Monaten. Eine so rasche Änderung der SPR-Intensität scheint eher unwarscheinlich. Vermutlich spiegelt die Kurve lediglich das Seeing wieder. Auffällig ist jedoch, dass die geringe SPR-Intensität konstant auf mehreren Bildern an aufeinanderfolgenden Tagen zu sehen ist. Dies gilt für alle 3 Einbrüche, Mitte September, Mitte Oktober und im Dezember. Änderungen der SPR-Intensität im Jahresabstand sind unstrittig. Vergleiche diverser ALPO-Bilder deuten darauf hin, dass 2005 der Kontrast deutlich geringer war als 2004 und 2006.
Auch Bilder des HST scheinen dies anzudeuten.
Interessanterweise scheint es für sehr erfahrene Planetenbeobachter auch möglich zu sein auf Uranus visuell Strukturen zu sehen. Unregelmäßig auftretende helle Wolken sind schon mit 8 Zoll identifiziert worden. Detelv Niechoy konnte während der Opposition 2006 auch einige dunkle Features erkennen.
Fazit:
Die helle Südpolarregion (SPR) ist mit dem vorhandene Equipment gut nachweisbar. Für die Echtheit der restlichen Strukturen sprechen gute Gründe. Das sie mit dem HST in ähnlicher Form bislang nicht beobachtet wurden ist kein Argument. Es ist gut möglich, dass die Strukturen aus einem schmalen Fenster im nahen IR kommen. Für die Venus sind ähnliche Fenster im IR bekannt und die verwendete Kamera ist im nIR sehr empfindlich. Auch der Zeitpunkt spielt eine Rolle. Es könnte sein, dass die Strukturen veränderlich sind. Für exaktere Vergleiche würden Bilder benötigt, die im gleichen Spektralbereich zur gleichen Zeit entstanden sind.
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