Mars 2020/21 - Planungshilfe

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Elmar Schmidt
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Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Elmar Schmidt » 23. Apr 2020, 22:08

Hallo,

da ich demnächst meine Phasenhelligkeitsmessungen der 2018er-Marsopposition fortsetzen möchte, habe ich mir eine kleine Planungshilfe zusammengestellt, natürlich für meinen Wohnort, aber in etwa auch für ganz Mitteleuropa gültig.

Die Planetariumsdaten kommen aus EasySky, die Phasenwinkel von der CalSky-Webseite. Luftmasse und Extinktion sind eigene Berechnungen anhand von Quellen meiner Mondphotometrie.

Die empfohlenen Beobachtungszeiten erachte ich als die bestmöglich geeigneten zum Photometrieren. Sie wechseln von Beginn oder Ende der nautischen bzw. astronomischen Dämmerung am Rand der Sichtbarkeitsperiode zu den Transitzeiten nahe der Opposition im Oktober. Momentan "kämpft" Mars frühmorgens noch bei niedriger Höhe mit der Dämmerung; die Situation verbessert sich aber ab Juni zusehends.

Hier dann die Tabelle, die evtl. auch den Fernrohrbeobachtern und Detailfotografen nützlich sein kann.

Bild

Mars läuft 2020 deutlich näher am Oppositionspunkt der Erde vorbei, weil er sich bei der diesjährigen Opposition in 24 Grad ekliptikaler Länge befindet, im Sternbild Fische, und damit näher zu seinem Bahnknoten im Widder bei ugf. 50 Grad e.L., so daß kleinere Phasenwinkel erreicht werden und der Oppositionseffekt stärker sein sollte als vor knapp zwei Jahren.

Gruß, Elmar
Zuletzt geändert von Elmar Schmidt am 20. Sep 2020, 07:34, insgesamt 3-mal geändert.

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Elmar Schmidt
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Mars 2020/21 - Photometrie

Beitrag von Elmar Schmidt » 19. Sep 2020, 09:18

Hallo Planetenbeobachter,

Mars verdient es, mal wieder nach vorne gebracht zu werden, ist er doch inzwischen heller als -2 m und größer als 20". Habe die vorhergehende Tabelle nochmals um den Oppositionszeitpunkt 14. Oktober ergänzt, der nicht mit der größten Erdnähe am 6.10. zusammenfällt.

Dort geht der Phasenwinkel auf 2,1 Grad herunter, und das ist ja mein Meßinteresse. Hier einkopiert und upgedatet wird der aktuelle Stand dieser Photometrie. Links die scheinbaren Helligkeiten, rechts die "absoluten", d.h. standardisierten (Mars wird dazu virtuell in jeweils 1 AE Sonne- und Erdabstand verrückt). Man sieht den Phaseneffekt, aber wie schon in der Opposition 2018 auch Abweichungen zu den Arbeiten von Mallama.

Bild

Leider durchkreuzt mir momentan das Waldbrandaerosol die Messungen.
Edit 27.09.: erst nach einem Sprung runter auf 15 Grad Phasenwinkel ging es davon unbeeinträchtigt weiter
Nun sind die Fotografen gefragt

Gruß, Elmar
Zuletzt geändert von Elmar Schmidt am 14. Okt 2020, 22:09, insgesamt 7-mal geändert.

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OlafS
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Mars 2020-09-18/19, ca. 02:20 UT

Beitrag von OlafS » 19. Sep 2020, 14:11

Hallo Elmar,
der gefragte Fotograf in Sachen Mars bin ich sicher nicht. Doch freue ich mich über mein Minimalergebnis der letzten Nacht.
Vor wenigen Nächten fing ich an, mich mit dem Mars fotografisch zu beschäftigen (nach Jahrzehnten!).
So gibt es noch viel zu lernen und zu verbessern. Speziell das Stackingverfahren...
Aber ich möchte auch alle ermuntern die nächsten Wochen in Sachen Mars zu nutzen!
Die Polkappe ist schon recht klein aber markant und dunklere Gebiete kommen je nach Rotation ganz gut hervor.

Bildanhang / Ausschnitt ist 50 % verkleinert, nachgeschärft, aus 8 Einzelaufnahmen gemittelt bei ISO 400 und bei eher langen Bel.-Zeiten von 1/4 - 1/8tel".
125 mm Refraktor, f 800 mm + f Ok 13 mm, Verlängerungsringe, Baader Neodymiumfilter, Sony Alpha 7s

Gruß, Olaf
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_DSC07321-28_8x_Median_GC_bearb_cut50proz_sharp.jpg
02:20 UT
_DSC07321-28_8x_Median_GC_bearb_cut50proz_sharp.jpg (12.23 KiB) 1058 mal betrachtet
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Anette Aslan
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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Anette Aslan » 23. Sep 2020, 07:50

Hallo Elmar,
habe mich trotz cirrenverhangenem Himmel wegen Deiner Vorschläge in der obigen Tabelle mit meinem 5" Teleskop an Mars herangemacht und schon im Niedrinvergrösserungsbereich bei 33 fach bemerkt, dass das Seeing ausserordentlich gewesen sein muss. Aber tagsüber milchiger Himmel, verdichtende Cirren und KS sind auch erheblich mehr geworden. Da Mars durchs leichte Gewölk stach, wurde ich neugierig. Habe dann auf 180 fach aufgedreht und war sehr erstaunt, so viele Details und Strukturen erkennen zu können, solch eine Ansicht habe ich noch niemals an Mars all die Jahre erleben können. Habe mal meine Planetenkamera angeflanscht. Ist ein kleines Bild, weil ja auch kleines Teleskop, doch es gibt den visuellen Eindruck sehr gut wieder.

Eine Frage an Dich, was genau machst Du da? Was verstehe ich unter photometrischen Messungen an Mars?

LG von Anette
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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Elmar Schmidt » 23. Sep 2020, 18:33

Hallo Anette,

Hut ab für das tolle Bild, da sind doch die Syrtis Major, Hellas und Arabia klar zu erkennen. Oft sorgen Wolken und Hochnebel für besseres Seeing.

Meine Photometrie bestimmt einfach die integrale Helligkeit des Planeten (linkes Teilbild), die ich dann auf Standardabstände "reduziere" und über dem Phasenwinkel auftrage (rechtes Teilbild). Das ist der Winkel zwischen Erde und Sonne, vom Mars aus gesehen; für eine exakte Oppositionsstellung wäre der also 0 Grad.

LG, Elmar
Zuletzt geändert von Elmar Schmidt am 11. Okt 2020, 09:33, insgesamt 1-mal geändert.

Anette Aslan
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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Anette Aslan » 29. Sep 2020, 18:02

Danke für die Aufklärung Elmar,
ich hoffe das Wetter wird am 6.10. mitspielen, dann möchte ich nochmals mit der Kamera auf Mars halten. In Deiner Tabelle gibt es eine Spalte für Luftmasse, was hat das zu bedeuten?
LG von Anette

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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Elmar Schmidt » 30. Sep 2020, 17:29

Hallo Anette,

eine Luftmasse (a.m. 1,00; air mass) liegt längs eines Sehstrahls von Meereshöhe zum Zenit vor, der die gesamte Atmosphäre durchdringt, was zu so gut wie allen Himmelsobjekten der Fall ist. (Selbst zu Meteoren, deren Leuchterscheinungen praktisch noch im Vakuum passieren.) Wenn man schräg durch die Atmosphäre schaut, erhöht sich die Luftmasse längs des Sehstrahls natürlich; bei Objekten in 30 Grad Höhe ergibt sich ungefähr a.m. 2,00.*

Multipliziert mit dem Extinktionskoeffizienten von 0,10 einer sog. Rayleigh-Atmosphäre (Blauhimmel),*** ergibt sich daraus die exponentielle Schwächung der (visuellen) Objekthelligkeit gegenüber dem Weltall; bei 30 Grad Höhe also etwa exp(-0,2) = 0,819. Man standardisiert aber i.a. nicht aufs Vakuum, sondern auf Luftmasse 1,00, also im Verhältnis zu exp(-0,1)= 0,905. Für 30 Grad Höhe muß dann ein solcher Meßwert künstlich um den Faktor (0,905/0,819) = 1,105 linear erhöht bzw. logarithmisch um -0,11 mag korrigiert werden.

Beste Grüße

Elmar


*Bis herunter zu nicht allzu kleinen Höhenwinkeln (etwa h ugf. 30 Grad) gilt a.m. = 1/sin(h), als wenn die Erde flach wäre. Darunter und für höhere Genauigkeit gibt es Formeln im Schrifttum, die auch die Höhe des Beobachters über dem Meeresspiegel enthalten. Ich verwende eine Formel von Kasten & Young.

**Auf hohen Bergen und für große Winkelhöhen treten Luftmassen kleiner als 1,00 auf, so daß diese Korrektur dann in die andere Richtung geht, also eine Minderung der gemessenen Helligkeit verlangt. Andererseits werden die genannten Korrekturen unter 10 Grad Winkelhöhe aber unverhältnismäßig groß und ungenau; solche Messungen müssen selbst von Spitzenstandorten meist verworfen werden.

***Wenn nennenswertes Aerosol (Dunst, Wolken, Staub, Rauch) in der Atmosphäre sind, kann man i.a. keinen universellen Extinktionskoeffizienten mehr voraussetzen und dann nur relativ zu einem (nahestehenden) Objekt bekannter Helligkeit messen. Bei Mars und erst recht beim Mond ist das meistens nicht möglich, so daß mir solche Messungen ausfallen. Aus demselben Grund messe ich Mondfinsternisse gern von hohen Standorten (1200 m und höher), weil man sich dort i.a. über der sog. atmosphärischen Grenzschicht befindet und damit an erheblich mehr Tagen als nahe Meereshöhe das gängige Aerosol (Staub, Pollen, Rauch, Ausdünstungen von Vegetation, Industrie und Verkehr usw.) unter sich zurück läßt. Wolken, Nebel, hochfliegender Staub oder gerade der Waldbrandrauch würden einem aber auch da zu schaffen machen.

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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Anette Aslan » 1. Okt 2020, 07:36

Besten Dank Elmar für diese ausführlichen Informationen. Mir raucht der Kopf muss ich zugeben. Das ist höhere Atmosphärenphysik. Ich würde Dir gern noch eine letzte Frage stellen: was macht man mit diesen Messungen und warum werden die in Auftrag gegeben?
LG von Anette

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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Elmar Schmidt » 2. Okt 2020, 09:19

Liebe Anette,

höhere Physik ist das nicht, sondern Optik absorbierender und streuender Medien, ergänzt um ein paar bekannte Integrale längs des Sehstrahls. Auch einen Auftraggeber gibt es nicht, ich bin Rentner. Es ist wie beim Bergsteigen: ich mache das einfach, weil der Mars da ist - und zum Ruhme des AKM :-)

Ansonsten noch: die Phasenhelligkeitskurven stehen ja für die Albedo, also das Reflexionsvermögen der Planeten, Monde und Asteroiden, welches vor allem von der Mikrotopographie der Oberfläche beeinflußt wird (Stichwort Oppositionseffekt). Beim Mars kommt hinzu, daß der eine Atmosphäre und folglich auch Wettererscheinungen hat, die sich auch in der Albedo ausdrücken oder umgekehrt davon beeinflußt werden. Und da in seinem Fall i.w. die Sonne als Treiber wirkt, besteht die Hoffnung, die solaren Anteile am (irdischen) Klimawandel evtl. bei ihm "isolieren" zu können.

Herzliche Grüße

Elmar

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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Anette Aslan » 2. Okt 2020, 14:18

Liebsten Dank Elmar, das besagt ja doch schlussendlich, dass uns das Licht unglaublich viele Aufschlüsse gibt. Selbst Exoplaneten können durch das Licht, welches sie reflektieren einiges zu ihrer Beschaffenheit aussagen. Interessant, dass man zu diesem Klima-Thema in solch weniger bekannten Bereichen forschen kann. Am Dienstag hoffe ich irgendwie brauchbares Wetter zu haben, dann möchte ich mit meinem 6 Zöller auf Mars, a weng a bissele grösser als das letzte Teleskop. Die Polkappe soll fast ganz weg sein. Ist ja Frühling da oben.
LG von Anette

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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Anette Aslan » 9. Okt 2020, 07:37

Gestern Nacht am 8.10. gegen 22:30h beobachtete ich Mars durch einen 10" Dobson und durch einen 6" Fraunhofer Refraktor. Durch beide Teleskope erschien mir der Planet trotz Filterverwendung extrem hell, in beiden Teleskopen wurden Spikes erzeugt, ich konnte so gut wie keine Details ausmachen.

An den leider aufgezogenen Wolken erzeugte der Planet eine kleine Aureole, wenn ich das richtig deute.

LG von Anette
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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Elmar Schmidt » 9. Okt 2020, 16:33

Hallo Anette,

ja, Mars dreht gerade heligkeitsmäßig auf
heute am 11.10. um 1:00 maß ich ihn bei 3,6 Grad Phase mit - (2,76 +/- 0,07) mvis
Damit ist er nach Sonne, Mond und Venus das vierthellste Himmelsobjekt und eben schon um -0,15 mvis (linear 15%) heller als in den gängigen Ephemeriden.

Nachdem man von Jupiter schon Aureolen kennt, sind sie bei Mars klarerweise auch zu erwarten. Ich kann sie nicht gebrauchen*

Herzliche Grüße

Elmar

*Daumen drücken für klare Nächte am 13./14.10. Da wird das Minimum bei 2,1 Grad erreicht. Mir scheint aber schon jetzt, daß der Oppositionseffekt bei Mars stärker ist als bislang vermutet. Dazu gehört eine Albedo von über 25%. Der Mond kommt bei 2 Grad Phasenwinkel auf etwa 13,5%.
Zuletzt geändert von Elmar Schmidt am 11. Okt 2020, 08:12, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: Mars 2020/21 - Planungshilfe

Beitrag von Anette Aslan » 9. Okt 2020, 17:12

Lieber Elmar, schau mal in diesen Thread rein, da gibt es sehr professionelle Marsbeobachtungen und einer hatte gestern sogar sowas wie eine Wolke interpretiert die sich auf Mars zeigte, während seiner Aufnahmen. Aber vom Seeing war auch in diesem Thread die letzten Tage nicht jeder sehr angetan.
Gruss von Anette
https://forum.astronomie.de/threads/mar ... st-1514110

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