Violau 2011 / Mond-Halbschatten

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Auf dem SFTH 2009 stellte Wilfried Tost die Frage ob man wohl auf dem Mond auch Halbschatten nachweisen könnte. Er wies darauf hin, dass der Halbschatten im Idealfall durchaus mehrere Hundert Meter Durchmesser erreichen könnte, das es aber wohl unmöglich wäre ihn von Seeingeffekten und Bildverarbeitungsartefakten zu unterscheiden.

Probleme:
-der Halbschatten ist nur etwa in der halben Breite optisch wirksam.
-der Halbschatten ist von Seeingeffekten nicht unterscheidbar
-der Halbschatten wird von Schärfungsalgorithmen beseitigt.
-in den hohen lunaren Breiten wird der Halbschatten perspektivisch verkürzt.


Während eines abendlichen Sommerspaziergangs kam mir die Idee wie es vielleicht doch klappen könnte. Wenn man bei untergehender Sonne seinen eigenen Schatten anschaut, so ist er an den Füßen deutlich schärfer definiert als am Kopf. Mit steigenden Projektionsabstand wird also der Halbschatten immer breiter. Wenn man den Schatten eines freistehenden Mondberges am Fuß und an der Spitze vergleicht, sollte es demnach eine unterschiedliche Steigung geben, die man mit einem Spektroskopieprogramm nachweisen könnte. Ideal wäre ein Berg der zu Halbmond auf der Mitte der Mondscheibe steht und einen besonders langen Schatten werfen kann. Doch leider gibt es so einen Berg nicht. Südlich von Plato gibt es jedoch mit Mons Pico, Mons Piton und den Montes Teneriffe einige brauchbare Kandidaten. Am 22.2. wurden die Montes Teneriffe günstig beleuchtet und es konnte ein erster Versuch gewagt werden.

Lösungsvariante 1: Über den Projektionsabstand

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Der Schatten hatte eine Gesamtlänge von über 65km. Der lokale Gradient durch die unterschiedliche Sonnenhöhe wurde durch ein Flat herausgerechnet was aus dem unscharf gestellten Mond gewonnen wurde. Durch den Schatten wurden bei 20km, 30km, 45 km und 65km Schnitte gelegt und mit der Software VSPEC ausgemessen. Leider ließ sich die erhoffte Abflachung der Schattenkante nicht nachweisen. Entweder verfälschen lokale Unebenheiten den Effekt oder die Auflösung ist einfach zu schlecht.
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Zur Spitze hin wird der Schatten immer schmaler, weil der Durchmesser des Bergkegels immer weiter abnimmt. Oberhalb von etwa 63km beginnt der Schatten merklich aufzuhellen. Es bleibt unklar ob dies daran liegt, das hier der rechnerisch schon mehr als 1km breite Halbschatten dominiert oder ob der Kernschatten nur nicht mehr aufgelöst werden kann. Vermutlich ist es eine Mischung aus beiden Effekten, so das der eindeutige Beweis des Halbschattens weiter aussteht.
2mo22bew1.jpg 2mo22bew2.jpg




Ein weiterer Ansatz um Halbschatten ud Seeing-Effekte zu unterscheiden wäre über den Kontrast zu arbeiten. Mit hochdrehen des Kontrastreglers werden die diffusen dunklen Bereiche immer größer. Wenn man die Differenz aus 2 Bildern mit und ohne angezogenen Kontrast bildet bleibt der Bereich übrig der durch Seeing und Halbschatten unscharf ist. Entlang eines Bergschattens sollte sich der Differenzbereich durch den Halbschatten vergrößern.
Bild mit wenig Kontrast.
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Bild mit angezogenen Kontrast die weichen Kanten breiten sich aus. während eine künstlich erzeugte scharfe Kante nicht betroffen ist.
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Bildung der Differenz:
9moha2ab.gif 9moha2c.jpg

Tatsächlich kann man zur Spitze des Bergschattens eine leichte Verbreiterung sehen.
9moha2d.jpg 9moha2e.jpg




Ein weiterer Versuch mit der Kontrastmethode erfolgte bei diesem Bild vom 23.3.2010
3mo23fb3.jpg 3mo23halbs3.jpg

Wenn man die Kante genau betrachtet, kann man eine Verbreiterung der Differenzlinie erkennen, die auf den Halbschatten zurückzuführen sein könnte.
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