Planetenbeobachtung mit Methanbandfilter

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Projektleiterin/Autor: Silvia Kowollik
Seite 3
Update 23.06.2008

Am 22.06.2008 erfolgte der nächste Test mit dem Methanbandfilter am 80 cm Spiegelteleskop der Sternwarte und der Kamera DMK 21AF04.AS. Der Himmel war durch den Vollmond stark aufgehellt und das Seeing war leider sehr hochfrequent. 

  Zuerst wurde zwischen 01:50 und 01:54 Uhr MESZ mit einem IR-GB Filtersatz von Astronomik ein Farbbild von Jupiter im Fokus bei 8 Meter Brennweite erstellt. Erst bei einer Belichtungszeit von 1/1000 Sekunden konnte das hochfrequente Seeing überlistet werden.

Bei dieser kurzen Belichtungszeit ist die Kamera mit Farbfiltern an ihrer Leistungsgrenze. Daher ist das Farbbild stark verrauscht.

     
  Mit dem Programm Winjupos wurde eine Kartenprojektion von Jupiter berechnet. Die Positionen der vier Stürme wurde im System II vermessen:

- GRF:         124° West
- "Red Jr.":  132° West
- Nr. 3:         140° West
- Nr. 4:         193° West

     
Nach den IR-GB Aufnahmen wurden die Filter im Filterrad gegen einen UV-Filter von Schuler (340 - 400 nm) und den Methanbandfilter (890 nm, FWHM = 12 nm) von Asahi Spectra ausgetauscht. Dieser Test mit den beiden Filter sollte zeigen, ob alle 3 Wirbelstürme auf Jupiter nachgewiesen werden können.

Nur Regionen, die im Methanband hell, im UV dagegen dunkel erscheinen, ragen über die normale Wolkenobergrenze von Jupiter hinaus.
     
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Da der Methanbandfilter sehr engbandig ist, schluckt er viel Licht. So wurden 2.000 Einzelbilder mit 1/8 Sekunde Belichtungszeit zwischen 02:14 und 02:23 Uhr MESZ aufgenommen.

Im fertig bearbeiteten Bild von Jupiter im Methanband erkennt man am linken Planetenrand den GRF als großen, hellen Spot. Rechts oberhalb erkennt man "Red Jr." als weiteren Spot. Auf der selben jovianischen Breite wie der GRF erkennt man auch den neuen, dritten roten Fleck. Dieser hat sich erst in den letzten Wochen gebildet und nähert sich derzeit dem GRF. Er wird vermutlich in wenigen Wochen mit dem GRF kollidieren. Ob er sich dabei auflöst, oder von GRF abprallt und auf eine andere Breite abgelenkt wird, ist Gegenstand der derzeitigen Jupiterbeobachtung.

Es scheint sich sogar ein vierter Wirbelsturm zu bilden, der ebenfalls über die normale Wolkenobergrenze hinausragt - rechts der Bildmitte ist ein vierter schwacher Spot im SEB Band zu sehen.

     
  Mit dem Programm Winjupos wurde ebenfalls eine Kartenprojektion vom Methanband-Jupiter berechnet. Die Positionen der vier Stürme wurde im System II vermessen:

- GRF:         125° West
- "Red Jr.":  133° West
- Nr. 3:         139° West
- Nr. 4:         194° West

Diese Positionen stimmen innerhalb der Fehlergrenzen sehr gut mit den Positionen im visuellen Bereich überein.

     
  Der UV-Filter hat eine größere Halbwertsbreite - er läßt 4 mal so viel Licht durch wie der Methanbandfilter. Daher konnten die Aufnahmen mit dem UV-Filter mit 1/30 Sekunde Belichtungszeit getätigt werden. Die Aufnahmen erfolgten zwischen 02:25 und 02:28 Uhr MESZ.

In dieser kurzen Zeit dreht sich Jupiter nicht sehr weit, die Details der Wolkenstrukturen sind daher auf dieser Aufnahme wesentlich besser zu erkennen.

Der GRF steht am linken Planetenrand, oberhalb ist "Red Jr." zu erkennen. Auch der neue, dritte rote Fleck ist als dunkler Spot rechts vom GRF zu sehen. Der vierte Wirbelsturm rechts vom Zentralmeridian steht an der Position, an der im Methanbandbild ein heller Spot zu erkennen ist.

 

     
  Mit dem Programm Winjupos wurde ebenfalls eine Kartenprojektion vom UV-Jupiter berechnet. Die Positionen der vier Stürme wurde im System II vermessen:

- GRF:         124° West
- "Red Jr.":  130° West
- Nr. 3:         143° West
- Nr. 4:         194° West

Diese Positionen stimmen innerhalb der Fehlergrenzen ebenfalls sehr gut mit den Positionen im visuellen Bereich überein.

 

     
Mit diesen beiden Aufnahmen im Methanband und im UV-Licht konnten nicht nur die 3 bekannten Wirbelstürme nachgewießen werden, ein vierter Wirbelsturm wurde zu unserer Überraschung ebenfalls dedektiert! Der Versuch war zu 100 % erfolgreich.

Die Kamera wurde mit dem Filterrad direkt im Sekundär-Fokus des 80 cm Spiegelteleskopes der Sternwarte platziert. Bei Belichtungszeiten unter 1 Sekunde müssen keine Darks aufgenommen werden. Die Bildbearbeitung gliederte sich daher nur in 3 Schritte:

- subpixelgenaues Mitteln
- Kontrastanhebung
- Schärfung

Bei geeigneten Witterungsverhältnissen werden weitere Tests im Sommer 2008 durchgeführt.

Ab Herbst 2008 wird Uranus am Nachthimmel zu beobachten sein. Ziel unserer Beobachtungsreihe wird es dann sein, das Ringsystem des Planeten mit dem Methanbandfilter fotografisch zu erfassen.

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