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Jan_Fremerey Offline
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Beiträge: 3563
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#818142 - 07/05/2011 13:08 Saturn und Fragen


Hier ist nochmal meine leicht nachbearbeitete Saturnaufnahme (Rotauszug) vom 20. April:



Die Aufnahme gab mir schon an anderer Stelle Anlass zu fragen, warum der Schattenwurf der Außenkante des A-Ringes auf der Planetenkugel (grüne Hinweislinie) sich in so ausgeprägter Form zeigt, nachdem diese zur Zeit der Opposition und auch davor unsichtbar war.

Inzwischen habe ich mich um Aufklärung bemüht und bin zu folgenden Ergebnissen gekommen:

Saturn befindet sich auf seiner gegen die Ekliptik geneigten Umlaufbahn gegenwärtig nicht weit von seiner maximalen nördlichen Breite. Nach Calsky sind das z.Z. +2,7°. Das Maximum wird im kommenden Jahr erreicht. Der Planet wird also z.Z. von der Sonne aus -2,7° südlicher Richtung angestrahlt. Da wir als Beobachter in der Ekliptik dem Planeten z.Z. der Opposition näher sind als die Sonne , ist unsere Blickrichtung noch etwas südlicher als die Sonnenstrahlung. Demnach müssten wir den Schattenwurf der Außenkante des A-Ringes in diesem Jahr durchgehend sehen können.

Die Frage ist nun aus meiner Sicht, warum der Schatten vor etwa dem 10. April nicht zu sehen war. Die Website von ALPO-Japan, aber auch viele Aufnahmen in diesem Forum geben hierzu einen guten Überblick.

Eine - zugegebenermaßen etwas spekulative - Erklärung zu diesem Phänomen wäre für mich die, dass der Schatten durch außerhalb des A-Ringes gelegene Saturnringe - siehe hier - verdeckt wird, die wir zwar normlerweise nicht wahrnehmen, weil sie zu lichtschwach sind, die aber z.Z. der Opposition immerhin in der Lage sind, wie eine dünne Gardine (Store) im Sonnenlicht den Schattenwurf zu verschleiern. Wir wissen ja, dass es z.Z. der Opposition eine erhöhte Rückstrahlung von den Ringen gibt (Seeliger-Effekt).

Vielleicht gibt es ja eine viel einfachere Erklärung für das beschriebene Phänomen. Wer dazu etwas weiss, der möge sich bitte melden. Ich wundere mich, dass ich bisher keine Kommentare zu diesem Thema gefunden habe.

Ein zweites Phänomen (gelbe Hinweislinie), welches ich zunächst meiner Bildbearbeitung zuschreiben wollte, ist der helle Fleck auf dem Ringsystem an der Westseite des Planeten unmittelbar neben dem Schatten, den der Planet auf den Ring wirft. Dass dies kein Bearbeitungsartefakt sein kann, beweisen die hervorragend detaillierten Zeichnungen, die David Gray aufgrund seiner Beobachtungen an einem 16" Dall-Kirkham angefertigt hat, insbesondere am 24. März. Über Kommentare zu dieser Erscheinung würde ich mich natürlich ebenfalls sehr freuen.

Gruß, Jan


Bearbeitet von Jan_Fremerey (07/05/2011 13:11)

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Buecke Offline
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Registriert: 24/01/2010
Beiträge: 251
#818181 - 07/05/2011 17:38 Re: Saturn und Fragen [Re: Jan_Fremerey]


Hallo Jan,
für den hellen Fleck auf dem Ring habe ich keine Erklärung.
Die Breite des Schattens auf dem Planeten hat im April 2011 merklich zugenommen:

01.04.2011 20 UT i=0,3° Ne=8,9° Ns=9,1° Breite Schatten 0.05"
10.04.2011 20 UT i=0,7° Ne=8,6° Ns=9,2° Breite Schatten 0,25"
20.04.2011 20 UT i=1,8° Ne=8,3° Ns=9,3° Breite Schatten 0,35"

i ist der Phasenwinkel, Ne die Deklination der Erde und Ns die Deklination der Sonne jeweils auf Saturn.

Diese Werte bestätigen, dass im April 2011 die Breite des Schattens merklich zugenommen hat. Berechnet habe ich diese Ephemeriden mit der Seite meiner Homepage:
http://www.buecke-info.de/astrotips/data/saturn/phys/sa06.htm
Diese Seite läuft jedoch mit Firefox nicht! Bitte MS Explorer oder Opera verwenden.
Es ist eine sehr schöne und dateilreiche Aufnahme des Saturns!
_________________________
Viele Grüße
Karl-Heinz
www.buecke-info.de

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Jan_Fremerey Offline
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Registriert: 06/09/2003
Beiträge: 3563
Ort: Bonn
#818529 - 08/05/2011 22:16 Re: Saturn und Fragen [Re: Buecke]


Hallo Karl-Heinz,

vielen Dank für Deine auf eigenen, detaillierten Rechnungen basierende Antwort! Leider ist es mir auch mit dem IE Browser noch nicht gelungen, abgeänderte Zeiten einzugeben.

Wenn ich Deine oben angegebenen Daten aber richtig verstehe, dann ist die Breite des Schattens an der Außenkante des A-Rings abhängig von der Differenz in Deklination, unter der die Sonne und die Erde von Saturn aus gesehen werden. Solange wir uns - wie z.Z. - mit der Erde südlich der Umlaufebene des Saturn bewegen, kann demnach der Schatten zwar nicht gänzlich verschwinden. Seine Breite kann aber so gering werden, dass diese von unseren Teleskopen nicht mehr aufgelöst wird.

Diese Erklärung erscheint mir plausibel! Ich war beim ersten Blick auf Deine Zahlen nur erstaunt, wie klein die Winkeldifferenz Ns-Ne herauskommt, da doch die Umlaufbahn von Saturn um die Sonne immerhin 2,7° gegen die Ekliptik geneigt ist, und Saturn sich fast am nördlichsten Punkt seiner Bahn befindet.

Wenn ich aber das Dreieck Sonne - Erde -Saturn betrachte, dann sehe ich den Winkel 2,7° bei der Sonne , und einen - wegen der erheblich größeren Entfernung des Saturn - sehr viel spitzeren Winkel bei Saturn. Ich komme da grob überschlägig auf 0,3°. Das erscheint mir aber mit den von Dir angegebenen 0,2° durchaus verträglich.

So kann ich also meine "Verschleierungs"-Theorie fallen lassen und Dir für Deine mathematische Erklärung danken!

Den hellen Fleck auf dem Ringsystem unmittelbar neben dem Schattenrand der Planetenkugel würde ich inzwischen auch dem Seeliger-Effekt zuordnen. Einen entsprechenden Lichtsaum kann man ja sehr schön selbst am Schattenrand des eigenen Kopfes auf einer betauten Rasenfläche wahrnehmen.

Gruß, Jan


Bearbeitet von Jan_Fremerey (08/05/2011 22:34)

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Jan_Fremerey Offline
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Beiträge: 3563
Ort: Bonn
#818769 - 09/05/2011 18:09 Re: Saturn und Fragen [Re: Jan_Fremerey]


Original geschrieben von: Jan_Fremerey
Wenn ich aber das Dreieck Sonne-Erde-Saturn betrachte, dann sehe ich den Winkel 2,7° bei der Sonne, und einen - wegen der erheblich größeren Entfernung des Saturn - sehr viel spitzeren Winkel bei Saturn. Ich komme da grob überschlägig auf 0,3°.

Nachtrag

Für den Zeitpunkt der Opposition am 4. April habe ich das Dreieck nochmal neu berechnet und konnte die Sichtwinkeldifferenz von 0,3° zwischen Sonne und Erde - von Saturn aus gesehen - bestätigen. Mit diesem Winkel und dem Abstand von knapp 70.000 km zwischen der Außenkante des A-Rings und der Planetenoberfläche ergibt sich eine für uns sichtbare Schattenbreite von ca. 350 km bzw. 0,05", letztere in Übereinstimmung mit der Angabe von Karl-Heinz - siehe oben.

Diese Breite entspricht ziemlich genau derjenigen der Encke-Teilung (325 km). Die Schattenlinie konnte also zum Zeitpunkt der Opposition nur mit größeren Teleskopen unter sehr guten Sichtbedingungen nachgewiesen werden, zumindest dann, wenn gleichzeitig auch die Encke-Teilung sichtbar war. Eine entsprechende Aufnahme von Carmelo Zannelli mit dem C14 aus Sizilien fand ich heute bei ALPO-Japan.

Gruß, Jan

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Buecke Offline
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Beiträge: 251
#818814 - 09/05/2011 19:38 Re: Saturn und Fragen [Re: Jan_Fremerey]


Hallo Jan,
heute komme ich leider nicht dazu, ausführlicher zu antworten. Meine Seite für diese Berechnungen ist nicht sehr anwenderfreundlich. Weil fast kein Bedarf vorhanden war, habe ich das Menu vernachlässigt. Wenn man die Berechnungsergebnisse bis unten scrollt, kommt ein Link für eine neue Berechnung - leider muss man die Daten danach wieder neu eintragen.
Bis später ...
_________________________
Viele Grüße
Karl-Heinz
www.buecke-info.de

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