Planetenbeobachtung im nahen Infrarotbereich am Taghimmel

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Projektleiterin/Autor: Silvia Kowollik
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Update: 15.07.2009


Am Morgen des 14. Juni 2009 ergab sich nach langer Schlechtwetterperiode eine Gelegenheit, Jupiter ausgiebig mit verschiedenen IR-Filtern sowie UV- und Methanbandfiltern am 80 cm Cassegrain f=10 der Sternwarte ca. 30 Minuten vor Sonnenaufgang zu beobachten. Das Ziel war die Ermittlung der geeigneten Belichtungszeit mit den einzelnen Filtern sowie die Bestimmung der Seeingberuhigungseigenschaften der IR-Kantenfilter. Zum Einsatz kam eine DMK 21AF04.AS und ein Filterrad, welches zusätzlich noch mit Blau- und Grünfiltern von Astronomik bestückt war. Der Zeitpunkt der Aufnahme wurde bewußt auf die Dämmerung gelegt, da frühere Testreihen ergaben, daß  30 Minuten vor Sonnenaufgang das Seeing meist sehr ruhig ist. Das Seeing an diesem Morgen war mit 4-5/10 leider nur knapp unter Durchschnitt, aber die Durchsicht war mit 7/10 sehr gut. 
Die nebenstehende Aufnahme entstand um 04:24:30 Uhr MESZ mit dem 665 nm Kantenfilter. 1800 Bilder mit einer Belichtungszeit von 1/120 Sekunde bei Gain 800 wurden mit einer Bildfolge von 30 Bildern pro Sekunde aufgenommen, 5 % der schärfsten Bilder wurden verwendet. Dieser Filter liefert ein Bild, welches in der Helligkeit den Farbfiltern von Astronomik entspricht.
Die nebenstehende Aufnahme entstand um 04:23:30 Uhr MESZ mit dem 742 nm Kantenfilter. 1800 Bilder mit einer Belichtungszeit von 1/120 Sekunde bei Gain 900 wurden mit einer Bildfolge von 30 Bildern pro Sekunde aufgenommen, 5 % der schärfsten Bilder wurden verwendet. Da die Kamera in diesem Wellenlängenbereich nicht mehr so empfindlich ist, muß man den Gain bei der Aufnahme um ca. 50 bis 100 Punkte erhöhen oder die Helligkeit bei der Bildbearbeitung entsprechend anheben.
Die nebenstehende Aufnahme entstand um 04:22:30 Uhr MESZ mit dem 807 nm Kantenfilter. 1800 Bilder mit einer Belichtungszeit von 1/120 Sekunde wurden bei Gain 1000 mit einer Bildfolge von 30 Bildern pro Sekunde aufgenommen, 5 % der schärfsten Bilder wurden verwendet. Da die Kamera in diesem Wellenlängenbereich nicht mehr so empfindlich ist, muß man den Gain bei der Aufnahme um ca. 200 Punkte erhöhen oder die Helligkeit bei der Bildbearbeitung entsprechend anheben.
Alle 3 getesteten IR-Kantenfilter sind für eine Taghimmelbeobachtung des Planeten Jupiter sehr gut geeignet. Die Belichtungszeiten entsprechen den Zeiten bei Aufnahmen am Nachthimmel. Mit steigender Wellenlänge werden die Bilder schärfer, aber auch dunkler. 
Die nebenstehende Aufnahme entstand um 04:28:30 Uhr MESZ mit dem Blaufilter von Astronomik. 1800 Bilder mit einer Belichtungszeit von 1/218 Sekunde bei Gain 800 wurden mit einer Bildfolge von 30 Bildern pro Sekunde aufgenommen, 5 % der schärfsten Bilder wurden verwendet.
Die nebenstehende Aufnahme entstand um 04:26:30 Uhr MESZ mit dem Grünfilter von Astronomik. 1800 Bilder mit einer Belichtungszeit von 1/218 Sekunde bei Gain 800 wurden mit einer Bildfolge von 30 Bildern pro Sekunde aufgenommen, 5 % der schärfsten Bilder wurden verwendet.
Will man den Planeten als Farbbild darstellen, sollte der 665 nm Kantenfilter zum Einsatz kommen. Er erlaubt die Verwendung der selben Einstellungen wie mit den Astronomik Farbfiltern und erleichtert dadurch die Bildbearbeitung. Aber auch mit den beiden anderen Kantenfiltern sind prinzipiell Farbaufnahmen am Taghimmel darstellbar, dabei ist die Gewichtung der Helligkeit jedoch etwas schwieriger.
  Aus den Bildern mit 665 nm, Grün und Blau entstand der nebenstehende Jupiter. Der grüne Rand rechts am Planeten entstand durch den Zeitversatz zwischen den einzelnen Aufnahmen.
  Aus den Bildern mit 742 nm, Grün und Blau entstand der nebenstehende Jupiter. Die farbigen Ränder am Planeten entstanden durch den Zeitversatz zwischen den einzelnen Aufnahmen.
  Aus den Bildern mit 807 nm, Grün und Blau entstand der nebenstehende Jupiter. Die farbigen Ränder am Planeten entstanden durch den Zeitversatz zwischen den einzelnen Aufnahmen.
  Die nebenstehende Aufnahme entstand um 04:52:30 Uhr MESZ mit dem UV-Filter von Schüler. 900 Bilder mit einer Belichtungszeit von 1/15 Sekunde bei Gain 1000 wurden mit einer Bildfolge von 15 Bildern pro Sekunde aufgenommen, 5 % der schärfsten Bilder wurden verwendet.
     
  Die nebenstehende Aufnahme entstand zwischen 04:55 und 04:59 Uhr MESZ mit dem Methanband-Filter von Asahi Spectra. 800 Bilder mit einer Belichtungszeit von 0,299 Sekunden bei Gain 1000 wurden mit einer Bildfolge von 3 Bildern pro Sekunde aufgenommen, 15 % der schärfsten Bilder wurden verwendet.
     
  Dieser Falschfarbenjupiter ist eine Kompositaufnahme aus dem UV-Bild (blau), der 665 nm Aufnahme (grün) und der Aufnahme im Methanband (rot).

Auffällig ist die sehr schmale, aber kräftig rote Äquatorzone - Aufnahmen aus dem Jahr 2008 zeigen die Äquatorregion viel weniger aktiv. Die Polkappen zeigen keine Veränderung zum Vorjahr.

 

  Links: Zum Vergleich eine Aufnahme vom 30. August 2008 mit den selben Filtern, nachts aufgenommen... 

Rechts: Schnitt durch die Aufnahme vom 30. August 2008 und die vom 14. Juni 2009. An der Position der Bänder/Zonen selber hat sich nichts verändert. 

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