Freitag, 30. Mai 2014

Spektren von Saturn, Ringe, Monde

Bei der letzten Spektroskopie Session am 21.5.2014 am Steinberg sind auch die Planeten nicht zu kurz gekommen.

Für die Auswertung hab ich mir ein kleines Excel Blatt zusammengestellt, mit Visual Spec bin ich nicht so ganz zusammengekommen. Profile auswerten ja, aber beim Weiterverrechnen war es etwas widerspenstig. Dazu einige Abstürze, vermutlich Divisionen durch 0, weil ich wieder mal etwas nicht definiert habe. Vielleicht sollte ich das Manual gut durchlesen, aber vermutlich besser in Französisch.

 

Die Aufnahmen

Am ersten Bild sehen wir Saturn mit Ringen, da lässt sich ganz gut das Spektrum erkennen. Am Saturnspektrum sieht man einen dunklen Querstreifen, der auf den Ringen nicht erkennbar ist: ein Hinweis, daß hier Methan absorbiert, das nur in der Saturnatmosphäre vorhanden ist. Zwei weitere Banden geben durchaus noch zu denken, aber davon später.

Saturn mit Spektrum, Newton 250/1000mm, Kamera IMG0h, 500*5ms, Darks, leicht geschärft

Doch wenn wir etwas länger belichten, kommt noch mehr heraus: 5 Saturnmonde werden sichtbar, in CalSky kann man dann nachsehen, es sind Titan ganz unten, über Saturn dann Dione und Rhea. Ganz knapp am Ring zeigen sich dann noch zwei Monde, Encladus und Tethys.

Saturn mit Spektrum, Newton 250/1000mm, Kamera IMG0h, 500*20ms, Darks, EzPlanetary, Gain 88%


Die Auswertung

Saturn und sein Spektrum überstrahlen das halbe Bild, daher wurde eine Auswertung der Spektren auch nur für Saturn, den Saturnring so wie die Monde Titan und Rhea versucht. Das Spektrum von Dione ist zwar sichtbar, aber viel zu sehr vom Saturn überstrahlt. Für die Spektren von Saturn und Ring wurde die 5ms Aufnahme herangezogen. Eine 10ms Aufnahme wäre durchaus sinnvoll gewesen.

Erste Überraschung: Titan zeigt die selben Banden wie Saturn. Rhea zeigt keine Banden.

Als Hintergrund hab ich für die Monde ein Profil knapp über und unter dem Mondspektrum vermessen und den Mittelwert vom Profil auf dem Mondspektrum abgezogen. Dadurch kann auch im überstrahlten Bereich noch ein Spektrum erhalten werden.

gleiches Bild wie oben, aber Helligkeit für Darstellung voll aufgedreht, Artefakte bei Saturnring und Titan

Im folgen Diagramm sind alle Spektren dargestellt. Includiert ist das Vergleichsspektrum vom Stern HD108228, der zur Kalibrierung der Wellenlängen verwendet wurde. Zart in Rot sind die Wasserstofflinien als vertikale Striche eingezeichnet, von Halfa bis Hgamma sind sie gut im Spektrum zu erkennen.

Rhea hat fast das selbe Spektrum wie der Saturnring, Saturn und Titan dagegen sind deutlich röter und zeigen starke Banden, einmal bei ca. 7200 A, einen starken Einbruch bei 8800 A, der beim bekannten Methanfilter ausgenutzt wird, aber auch ein schwaches Band bei 6100A.

Auswertung in Excel Worksheet

Über die Methanbanden muß ich mich erst schlau machen, da fehlt mir noch ein wenig der Hintergrund. Doch es war mal interessant, die Titan Atmosphäre auf diese einfache Art nachzuwiesen.

Für die Zukunft möchte ich mir einen Workflow zusammenstellen der etwa so aussehen könnte: Aufnahme in EzPlanetary oder Nebulosity, Stacken mit Fitswork, Zurechtdrehen und Extrahieren der Profile (Rohspektren) in Visual Spec, weitere Auswertung in Excel.

CS, Arnold Egger


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