Saturn mit Monden

#1
In einer parallel laufenden Diskussion haben wir anhand einer Aufnahme aus der Nacht vom 2./3. Juni über die Sichtbarkeit von Schattenrändern auf dem Ringsystem und auf dem Planeten selbst gesprochen. Die Bildbearbeitung erforderte für die Schattendemonstration keine besondere Sorgfalt.

Nun habe ich versucht, aus denselben Videodaten noch ein wenig mehr herauszuarbeiten und insbesondere auch nach Monden zu suchen. Dabei konnte ich zu meiner Überraschung innerhalb des relativ begrenzten Gesichtsfelds nicht weniger als fünf von ihnen aus dem Untergrund des Rot-Videos mittels starker Bildaufhellung herausfischen. An die Stelle des aufgehellten Planeten habe ich dann einfach die normal bearbeitete Version hinein kopiert. Das kam dann so heraus:



Bei den Monden handelt es sich laut CalSky um (von links): Enceladus (12 mag), Dione (10.6 mag), Mimas (13.1 mag), Tethys (10.5 mag) und Rhea (10 mag).

Was man hier im Bild von den Monden sieht, sind natürlich keine echten Abbildungen. Dazu reicht das Auflösungsvermögen meines 10"-Spiegels gar nicht aus. Die Flecken sind vielmehr jeweils als der Querschnitt des zentralen Beugungspeaks zu interpretieren, den das Licht des entsprechenden Mondes in der Bildebene des Teleskops auslöst. An der Sichtbarkeitsgrenze, wie etwa bei Mimas, ragt nur die feine Spitze des Peaks aus dem Untergrund. Bei den helleren Monden ragen die Peaks weiter heraus, so dass auch deren tieferliegender, größerer Querschnitt sichtbar wird.

Weitere Daten teile ich bei Interesse gerne mit.

Gruß, Jan
 
#2
Hi Jan,
wie immer grosser Kino!
Gefaellt mir ganz gut.
Habe gestern auch probiert, aber leider kaempfe ich noch immer mit der Farbzusammenstellung.
Werde heute abend mein ERgebnisse posten.

Gruss und CS Jan
Claude
 
#4
Hallo Claude und Jens,

vielen Dank für Eure freundlichen Bewertungen! - Inzwischen habe ich noch eine weitergehende Auswertung vorgenommen:



Ich möchte nicht ausschließen, dass die in der Lupendarstellung bei hochgezogener Helligkeit besser erkennbare feine Linie am äußeren Rand des A-Ringes durch die Encke-Teilung ausgelöst wird.

Gruß, Jan
 
#5
Zitat von Jan_Fremerey:
Was man hier im Bild von den Monden sieht, sind natürlich keine echten Abbildungen. Dazu reicht das Auflösungsvermögen meines 10"-Spiegels gar nicht aus. Die Flecken sind vielmehr jeweils als der Querschnitt des zentralen Beugungspeaks zu interpretieren, den das Licht des entsprechenden Mondes in der Bildebene des Teleskops auslöst.
Nachtrag

Der Durchmesser des ersten Beugungsminimums beträgt bei f/11 im Spektralbereich des Rotfilters etwa 17 µm, das entspricht einem Durchmesser von 4,54 Pixeln auf dem mit einem Pixelraster von 3,75 µm ausgestatteten Kamerachip der ASI120MM. In dem hier vorliegenden 1,8-fach nachvergrößerten Abbildungsmaßstab hätte das erste Beugungsminimum demnach einen Durchmesser von 8 Pixeln. Das entspricht ziemlich genau dem Durchmesser der von den drei helleren Monden erzeugten Beugungspeaks in der Abbildung.

Der tatsächliche Durchmesser der entsprechenden Monde beträgt aber nur rund 1 % des Saturndurchmessers. Bei maßstäblicher Darstellung dürften diese Monde also in der Abbildung nur mit einem Durchmesser von rund einem Pixel erscheinen.

Um die Größenverhältnisse wenigsten einigermaßen in die richtige Richtung zu bewegen, habe ich die Monde im Hintergrundbild des Planeten nunmehr mit Hilfe der Funktion "Sternradius verkleinern" in Fitswork auf etwa den halben Durchmesser bzw. auf ein Viertel der Fläche verkleinert. Bei dieser Aktion bleibt offenbar das Verhältnis der Helligkeiten unter den Monden einigermaßen erhalten. Das Ergebnis der Schrumpfungsaktion sieht dann so aus:



Insgesamt wird durch die beschriebene Manipulation ein wenig der Eindruck vermieden, als würde Saturn überwiegend von Riesenmonden umkreist. Der Saturnmond Titan ist ja mit rund 5.150 km tatsächlich fast 5x größer im Durchmesser als Tethys und Dione, und selbst der dürfte - maßstabsgerecht - in der Abbildung nicht größer erscheinen, als diese nunmehr auf die Hälfte verkleinerten Monde.

Hoffe, das alles interessiert hier überhaupt jemanden? Einwände und Fragen sind stets willkommen!

Gruß, Jan
 
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#6
Hallo Jan,

und ob das interessiert, denn es ist alles andere als einfach, überhaupt die Monde einzufangen. Du hast hier blitzsaubere Arbeit abgeliefert. Danke für Deine Erläuterungen hierzu!

Viele Grüße
Tobias
 
#7
Hallo Tobias,

danke für die Rückmeldung, habe eben gerade zu Deinem Saturn etwas gepostet und denke, dass sich auch dort noch Mimas herausfischen lässt, dann haben wir beide dieselben fünf Monde in unterschiedlicher Konstellation dicht am Planeten!

Gruß, Jan
 
#8
Zitat von Jan_Fremerey:
Um die Größenverhältnisse wenigsten einigermaßen in die richtige Richtung zu bewegen, habe ich die Monde im Hintergrundbild des Planeten nunmehr mit Hilfe der Funktion "Sternradius verkleinern" in Fitswork auf etwa den halben Durchmesser bzw. auf ein Viertel der Fläche verkleinert. Bei dieser Aktion bleibt offenbar das Verhältnis der Helligkeiten unter den Monden einigermaßen erhalten.
Auch wenn bei der beschriebenen Aktion das Verhältnis der Helligkeiten unter den Monden einigermaßen stimmt, so gibt es zunächst noch keinen realistischen Bezug zur Helligkeit des Planeten. Gerade die Helligkeitsverhälnisse vermitteln aber einen Eindruck von den Größenverhältnissen der Planeten und ihrer Monde.

Da die Monde Tethys und Dione etwa 100x kleiner im Durchmesser sind, sollte deren Leuchtkraft rund 10.000x geringer sein als die des Planeten. Das ergibt sich ja auch aus den bekannten Helligkeiten von knapp 10 mag für die beiden genannten Monde und knapp 0 für den Planeten, denn 5 mag entspricht gerade einem Faktor 100.

Um die Helligkeitsverhälnisse wenigstens in die richtige Richtung zu korrigieren, habe ich die Helligkeit der Monde nun in einer abschließenden Aktion um ein gutes Stück zurückgesetzt.



Auch wenn wir hier nicht gerade ein "Pretty Picture" gewonnen haben, finde ich, dass mit dieser Darstellung insgsamt besser zum Ausdruck kommt, wie winzig die Monde tatsächlich im Vergleich zum Planeten sind.

Gruß, Jan
 
#9
Bevor dieer Saturn hier endgültig in der Versenkung verschwindet, möchte ich noch auf eine Beobachtung aufmerksam machen, die ich anfangs spontan in die Kategorie "Artefakte" einordnen wollte, und die nun - für mich überraschend - doch eine Erklärung gefunden hat. Es handelt sich um die offensichtlich von der Kreisform abweichende Umrandung der dunkel gefärbten nördlichen Polkappe. Diese würde ich nunmehr in der Tat der hexagonalen Form des nördlichen Polkappenwirbels zuordnen, die anscheinend erst vor wenigen Jahren durch verschiedene Raumsondenaufnahmen bekannt geworden ist.

Gruß, Jan

P.S. - Inzwischen ist es offenbar an der Universität Oxford gelungen, das Sechseck-Phänomen als dynamisch stabile Ausprägungsform einer rotierenden Flüssigkeit im Labor nachzubilden.
 
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#10
Zitat von Jan_Fremerey:
Vielleicht heben sich in dieser kontrastverstärkten Ausarbeitung des Summenbilds aus dem Rot-Video die Ecken der dunklen Polkappe im Vergleich zu den gleichmäßig verlaufenden südlicheren Bändern auf dem Planeten besser ab:



Noch klarer wird die Sechseckform in einer bei ALPO-Japan veröffentlichten Aufnahme von Akahiro Yamazaki sichtbar, die nur 16 Stunden bzw. 9,1 "Ecken" später entstand als meine.

Gruß, Jan
 
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#11
Zitat von Jan_Fremerey:
Ich möchte nicht ausschließen, dass die in der Lupendarstellung bei hochgezogener Helligkeit besser erkennbare feine Linie am äußeren Rand des A-Ringes durch die Encke-Teilung ausgelöst wird.
Nach kritischen Fragen eines aufmerksamen Astrokollegen über PN habe ich jetzt nochmal den ganzen Planeten aufs Korn genommen:



Demnach vermute ich, dass die dünnen Linien in den Ansen eher als Artefakte im Zusammenhang mit den jeweils links angrenzenden Schattenkanten zu interpretieren sind. Der Abstand der dünnen Linie vom äußeren Rand des A-Rings auf der linken Seite liegt im übrigen weiter vom Rand weg als man das von Aufnahmen mit sichtbarer Encke-Teilung kennt.

Gruß, Jan
 
#12
Zitat von Jan_Fremerey:
Artefakte im Zusammenhang mit den jeweils links angrenzenden Schattenkanten
Um herauszufinden, an welcher Stelle die Artefakte möglicherweise entstehen, habe ich eben das komplette Original-Video vor (!) dem Stacken in AS!2 mittels VirtualDub um 90° gedreht. Da die Artefakte an gleicher Stelle erscheinen wie beim nicht rotierten Video, nehme ich an, dass sie bereits in der Kamera entstehen und nicht erst infolge der anschließenden Bearbeitungsprozeduren.

Gruß, Jan
 

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