Die Planeten

Saturn

 

 

Mit der ToUCam Pro II konnte ich nun Saturn in bisher nicht erreichter Größe aufnehmen. Dazu verwendete ich eine 4-fach Barlowlinse am 10" SN. Mit anderen Aufnahmemethoden war das Bild bei dieser Größe einfach zu dunkel. 

Eine so hohe Vergrößerung macht sich natürlich an einer schlechteren Bildschärfe bemerkbar - trotz der Verwendung sehr vieler Einzelbilder. Die hohe Lichtempfindlichkeit der Kamera macht auch geringe Farbunterschiede sichtbar.

6.2.2005

Während meiner Beobachtung erkannte ich erstmals den schwachen inneren C-Ring. Auch auf meinen Rohbildern war dieser schwache Ring gerade noch erkennbar. Durch die Nachbearbeitung von Schärfe und Kontrast im oberen Bild verschwand dieser Ring leider. Also versuchte ich mit den verschiedensten Methoden, dieses Detail dem Bild zu entlocken. Schließlich gelang mir das auch, was sich aber an einer extremen Körnung bemerkbar machte. Deshalb zeige ich hier rechts nur die verkleinerte Version, auf der die Körnung nicht mehr so deutlich wird.

Da die Information des inneren Rings nun mal auf den Bildern vorhanden ist, habe ich weitere Versuche unternommen, diesen auch ohne große Qualitätseinbußen sichtbar zu machen. Nach aufwändigen Filtervorgängen ist das linke Bild entstanden, auf dem zumindest Teile davon erkennbar sind (zum Vergrößern anklicken). 

Zusätzlich hier noch ein Teil des unbearbeiteten Originalvideos (etwa 450 Bilder), auf dem das Seeing erkennbar ist (verkleinert und komprimiert).

 

 

Wie darunter beschrieben wertete ich die Videoaufnahme erneut aus. Durch eine extreme Kontrast- und Helligkeitsverstärkung wurden 4 Saturnmonde sichtbar. Der Saturn war allerdings nur noch ein weißer Fleck, der alles überstrahlte. So ersetzte ich ihn durch das ursprüngliche Bild. Im Ergebnis sind die Monde Rhea, Tethys, Enceladus und Dione zu sehen (v.l.n.r.). Mimas ist theoretisch auch im Bild, etwas über Tethys. Da er allerdings mehr als eine Größenklasse schwächer ist als Enceladus und sich nah am Saturn befindet, wurde er hier nicht sichtbar.

Inspiriert durch das Bild hier unten von 2021 nutzte ich die Videodatei noch einmal zur Auswertung und versuchte ein Saturnbild etwa gleicher Größe zu erstellen. Leider sind die Originalaufnahmen nicht mehr vorhanden. So verwendete ich die verkleinerte, komprimierte Version des Videos (siehe oben).

 

 

Dazu nutzte ich die neueren Auswertungs- verfahren, wie im Bild darunter.

Wie sich jetzt herausstellt, war das Seeing zu diesem Zeitpunkt gar nicht so schlecht.

Der Saturn stand allerdings auch in einer Höhe von über 50°. 

Mehr als 15 Jahre später befindet sich Saturn auf der gegenüberliegenden Seite und zeigt uns seine andere Hemisphäre. An diesem Tag war das Seeing mäßig und der Saturn stand immer noch sehr weit südlich. Aber die Aufnahme von weit mehr als 100 000 Bildern mit der ALCCD 5c-II am 254/1000 N-Teleskop mit 4-fach 

 

 

Barlowlinse brachte ein recht passables Ergebnis  Die besten 30 000 Einzelbilder verwendete ich für das Summenbild. Am Ende war auch weniger Nachbearbeitung nötig als beim Bild darüber. Der C-Ring ist hier auch ohne weitere Bearbeitung erkennbar.

 

21.8.2021

18.10.1997

Die folgenden Bilder des Saturn entstanden im Abstand von jeweils ungefähr einem Jahr. Weitere sollen in den nächsten Jahren folgen. Sie zeigen wie sich die Neigung der Ringe während der Bewegung um die Sonne ändert.

Der Saturn braucht für einen Umlauf um die Sonne fast 30 Jahre. Die Rotationsachse des Saturn ist gegenüber der Bahnebene um fast 27° geneigt. Die Folge ist, dass wir die Ringe je nach der Position des Saturn auf seiner Bahn in einem unterschiedlichen Winkel sehen. 1995 konnten wir die Saturnringe in kleineren Fernrohren zeitweise überhaupt nicht erkennen, da sie parallel zu unserer Blickrichtung lagen. Inzwischen wird der Öffnungswinkel der Saturnringe wieder kleiner. In einigen Jahren sind sie dann wieder nur von der "Kante" zu sehen. Ich werde versuchen, einen vollständigen Umlauf des Saturn zu dokumentieren.

Hier schon mal ein Teilergebnis:  

 

 

Durch ein Fernrohr kann man erkennen, dass der Saturnring nicht aus einem Stück besteht. Bereits in einem kleinen Fernrohr sieht man eine Lücke (Cassinische Teilung). Dadurch wird der Saturnring in zwei Ringe unterteilt. Mit einem mittleren Teleskop kann man eine noch kleinere Lücke ( Enckesche Teilung ) und den sehr schwach leuchtenden inneren Ring sehen. Inzwischen ist durch die Raumfahrt bekannt, dass der Saturnring aus tausenden Einzelringen besteht, die wiederum aus mehrere Meter großen Eis- oder Steinbrocken gebildet werden. Sie werden vermutlich durch die Gravitation von Monden zusammengehalten.

Auf der Oberfläche des Saturn ist wie bei Jupiter eine dichte streifenförmige Wolkendecke zu sehen. Besonders große Wirbelstürme sind als weiße Flecken zu erkennen. Weiterhin sieht man einige Wochen vor oder nach der Opposition den Schatten der Ringe auf dem Saturn und den Saturnschatten auf dem hinteren Teil der Ringe.

Ich konnte bei Saturn durch mein Fernrohr bisher 5 Monde erkennen. Meine Versuche sie zu fotografieren scheiterten allerdings bisher durch Probleme bei der Nachführung. Sie waren jeweils nur als Striche zu sehen.

 

Aufnahmen bis zum 15.2.2001 durch Okularprojektion je 3 s auf 1600 ASA belichtet

21.11.1998

16.11.1999

15.2.2001

12.10.2001

Aufnahmen ab 12.10.2001 jeweils Komposit aus mehreren Einzelbildern durch Okularprojektion auf Hi8-Kamera durch das 150 mm Teleskop

 

Die beiden Bilder von 2001 und 2002 entstanden im Abstand von etwa 4 Monaten - jeweils vor und nach der Opposition. Am Schatten des Saturnkörpers auf dem Ring kann man die veränderte Lage gegenüber Sonne und Erde erkennen. Vor der Opposition erscheint der Schatten links, danach rechts hinten auf dem Ring.

 

Mit Hilfe der Videokamera gelangen auch hier deutlich bessere Aufnahmen. Die Cassinische Teilung wird sichtbar, der Planeten- und Ringschatten und bereits eine schwache Streifenstruktur in der Wolkendecke. 

 

 

Die Aufnahme vom Jahr 2003 zeigt den Saturn noch einmal mit voll geöffnetem Ring. Im nächsten Jahr wird sich uns das Ringsystem schon etwas flacher zeigen. 

 

 

 

17.2.2002

 

22.3.2003

 

5.3.2004

Die nächsten Aufnahmen entstanden durch das 250 mm SN - Teleskop

 

Zu Beginn des Jahres 2004 ist diese Abnahme der Ringöffnung noch nicht sehr deutlich zu erkennen.

 

 

Anfang 2005 ist schon zu sehen, dass der Ring oben nicht mehr über den Planeten hinausragt.

Diese Aufnahme ist die verkleinerte Version des großen Bildes (oben).

 

 

6.2.2005

 

12.5.2006

 

Aufnahmen ab 12.5.2006 jeweils Komposit aus mehreren Einzelbildern durch Okularprojektion auf ToUCam Pro II durch das 250/1016 SN Teleskop

Im Jahr 2006 beginnt sich der Rand des Planetenkörpers wieder unter dem Ring zu zeigen.

 

 

2007 wird er dort deutlicher sichtbar. Die Öffnung des Ringes nimmt nun merklich ab.

 

 

In dieser Aufnahme aus dem Jahr 2008 wird deutlich, dass die geringere Ringöffnung inzwischen ein Erkennen der Teilungen erschwert. 

2.4.2007

28.3.2008

13.4.2009

 

Im Jahr 2009 blickt man direkt auf die Kante des Saturnringes. Entsprechend der Lage der Erde auf ihrer Bahn ist mal mehr und mal weniger vom Ring zu sehen.

 

Der Wechsel der Ringansichten ist nun im Jahr 2010 endgültig beendet. In diesem Bild ist der Saturnring zum letzten Mal fast direkt von der Kante zu sehen. Für knapp 15 Jahre werden wir ihn nun nur noch von "unten" betrachten können.

 

 

2011 beginnt sich der Ring wieder in seiner vollen Pracht zu zeigen. Leider waren die Bedingungen am Tag der Aufnahme nicht sehr günstig. Eine hohe Luftfeuchtigkeit sorgte für einen nebligen Schein um den Saturn. Auch die Verwendung vieler Einzelbilder verbesserte das Ergebnis nicht.

 

So weit geöffnet zeigte sich der Ring zuletzt vor 5 Jahren. Die Sichtbedingungen waren auch an diesem Tag ungünstig. Starkes Seeing und zeitweise Wolken trübten den Beobachtungsspaß.

 

Schlechtes Wetter machte Beobachtungen lange Zeit unmöglich. So gelang mir das Saturnfoto erst in der kürzesten Nacht des Jahres bei nahezu Vollmond. Die negative Deklination erschwerte die Aufnahme zusätzlich.

 

Saturn steht nun jedes Jahr tiefer am Himmel. Auch nach mehreren Versuchen an verschiedenen Beobachtungsorten fand ich keine Nacht, in der das Seeing akzeptabel war. So ist die Aufnahme aus diesem Jahr recht unscharf.

Aufnahmen ab 16.2.2015 jeweils Komposit aus mehreren Einzelbildern, aufgenommen mit ALCCD 5c-II durch das 250/1016 SN Teleskop mit 4-fach Barlowlinse

17.4.2010

6.5.2011

29.4.2012

21.6.2013

31.5.2014

12.6.2015

Im Juni sind die Bedingungen durch die kurzen Nächte schon schwierig. Tief am Horizont ist der Himmel selten völlig klar. Das Seeing in dieser Höhe ist meist schlecht. Auch an diesem Tag waren die Voraussetzungen nicht optimal. Schwache Zirruswolken zogen zusätzlich durch das Bild. So ist das Ergebnis selbst aus 30.000 Aufnahmen nicht besser als im letzten Jahr. 

26.6.2016

Viele Wochen verhinderte das Wetter eine Beobachtung. Als nun endlich mal klarer Himmel war, nutzte ich die Gelegenheit für eine weitere Saturnaufnahme. Doch das Seeing ließ Saturn in der Aufnahme heftig hin und her schwingen. Zusätzlich zogen Wolken durch das Bild, sodass ich häufig unterbrechen musste. Ab 0:30 Uhr war dann gar nichts mehr zu machen, weil der Himmel dann nahezu völlig bedeckt war. So hatte ich am Ende 11 000 Bilder. Das Ergebnis ist entsprechend unscharf. In den folgenden Jahren werden die Bedingungen sicher nicht besser. Erst nach dem Jahr 2020 begibt sich Saturn wieder auf höhere Deklinationen.

2.6.2017

In diesem Jahr ist nun der Tiefststand des Saturn nahezu erreicht. Er befindet sich lediglich 16° über dem Horizont. In dieser Höhe ist das Seeing wie erwartet wieder recht heftig. Das scharf stellen war sehr schwierig, da der Saturn ständig stark flimmerte. Ich habe die Aufnahmeserien mehrfach unterbrochen, versucht erneut scharf zu stellen und die Belichtungszeiten  von etwa 15ms bis 25ms variiert. Eine Verbesserung war kaum zu erkennen. So nahm ich insgesamt über 70 000 Bilder auf. Meine Erwartungen an das Ergebnis waren nicht besonders hoch. Das Resultat enthält wenig Details.

2.7.2018

Noch ein paar Bogenminuten tiefer als im letzten Jahr ist es weiterhin schwierig, Saturn aufzunehmen. Auch eine mehrtägige Selektion und Bearbeitung der Aufnahmen mit Giotto, Fitswork und Grafikbearbeitungsprogrammen brachte keine wesentliche Verbesserung. 

21.7.2019

Endlich geht es wieder in Richtung Norden. Aufgrund der langen Umlaufzeit des Saturn macht das aber erst mal nur wenig aus. Saturn hängt noch immer sehr tief am Himmel und wird scheinbar vom Seeing durchgeschüttelt. Mehrfach wanderten Wolken durch das Bild. Schließlich musste ich die Aufnahmeserie abbrechen. Das Ergebnis aus 60 000 Aufnahmen ist entsprechend unscharf.

31.7.2020

Langsam bewegt sich der Saturn höher über den Horizont. Dennoch steht er mit etwa 20° Höhe immer noch recht tief. Entsprechend schwierig sind auch weiterhin die Aufnahmebedingungen. An diesem Tag versuchte ich es mit etwa 50 000 Aufnahmen. Das Ergebnis entspricht qualitativ den Aufnahmen der letzten Jahre. 

Die Ringöffnung wird wieder kleiner. Hier im Bild ist das zu erkennen, da sich oben bereits ein winziger "Zipfel" des Planetenkörpers über dem Ring zeigt. 

Hier noch drei Saturnmonde, die sich mit in der Aufnahme befanden.

21.8.2021

 

Immer noch recht tief über dem Horizont konnte ich den Saturn bei mäßigem Seeing beobachten. Das ist in dieser niedrigen Höhe nicht oft der Fall. So habe ich die Aufnahe auch vergrößert (Hier)

30.9.2022

Ich befinde mich im 25. Jahr meines Saturnprojektes. Im Teilergebnis des Videos kann man schon erkennen, dass sich der Saturnring wieder in Richtung Ausgangslage bewegt. 

Die Bedingungen an diesem Tag waren eher weniger günstig. Außerdem habe ich durch eine fehlerhafte Einstellung recht lange vergeblich versucht, den Saturn ins Bildfeld zu bekommen. So kamen nur noch 40 000 Aufnahmen zustande. Für das Projekt ist die Qualität jedoch ausreichend.

8.9.2023

Aufnahmen ab 8.9.2023 jeweils Komposit aus mehreren Einzelbildern, aufgenommen mit ZWO ASI 678 MC und 2-fach Barlowlinse

Die neue Planetenkamera hat eine höhere Auflösung, ist empfindlicher und deutlich schneller. So sind statt 30 ms Belichtungszeiten von etwa 3 ms möglich. Ich nahm an diesem Abend etwa 100 000 Bilder von Saturn auf. Erstmals nutzte ich die Software Autostakkert. Die Bedingungen waren nicht besonders gut. So ist das Ergebnis nicht besser, als die letzten Aufnahmen. Weitere Bilder von Saturn, unter anderem in verschiedenen Spektralbereichen, gibt es hier.

22.3.2003

Inzwischen gelang es mir nun auch den Saturnmond Titan fotografisch festzuhalten. Der Saturn selbst ist auf der Aufnahme natürlich stark überbelichtet und erscheint deshalb nur als weißer Fleck. Es handelt sich hier wieder um ein Komposit mehrerer Einzelbilder einer Aufnahme mit der Hi8 - Kamera, das außerdem stark kontrastverstärkt wurde. 

6.2.2005

Auch hier zeigt die ToUCam Pro II bessere Ergebnisse. Gleich vier Saturnmonde konnte ich damit aufnehmen. Saturn selbst ist wieder stark überbelichtet.

Von links nach rechts: Titan, Rhea, Thetys, Dione

 

13.4.2009

In dieser Aufnahme gelang es mir erstmals einen Saturnmond (Titan) gleichzeitig mit dem Planeten bei "normaler" Belichtung aufzunehmen. Dieser erscheint dann allerdings recht schwach.

13.4.2009

Durch das Teleskop sind bis zu fünf Saturnmonde als nadelfeine Pünktchen zu erkennen. Sie gleichzeitig mit dem Saturn aufzunehmen ist wegen ihrer geringen Helligkeit recht schwierig. Ich habe deshalb in diesem Bild den stark überbelichteten Saturn durch eine Aufnahme des Planeten vom selben Abend ersetzt (in Lage und Größe angepasst). Durch dieses Verfahren erscheinen die Monde gegenüber dem Saturn allerdings im Bild viel heller als sie in Wirklichkeit sind.

Von links nach rechts: Titan, Rhea, Dione, Thetys

Während der Aufnahme des Saturns am 12.6.2015 versuchte ich auch durch Erhöhung der Belichtungszeit, Saturnmonde sichtbar zu machen. Auf dem Bildschirm war aber nichts zu sehen. Trotzdem nahm ich eine Bildserie mit einer Belichtungszeit von 0,25s auf. Nach der Bildaddition sah ich schwach einen der Monde. Nachdem ich den Kontrast des Bildes extrem verstärkt hatte, wurden weitere sichtbar. 

Am Ende habe ich den überbelichteten Saturn wieder durch eine normal belichtete Aufnahme ersetzt (0,06s).

 

links: Dione, mitte: Tethys, rechts: Rhea, unten: Titan

 

12.6.2015

 

Es ist möglich, weitere Saturnmonde sichtbar zu machen. Diese sind allerdings zum Teil sehr viel lichtschwächer. Einige befinden sich so nah an Saturn, dass sie völlig überstrahlt werden. Um weitere Monde aufzufinden, sind längere Belichtungszeiten nötig, wobei Saturn wieder völlig überbelichtet wird. In der folgenden Aufnahme habe ich mehrere Einzelbelichtungen aus insgesamt 2 Stunden kombiniert. Da ich Saturnmonde als Fixpunkte verwendet habe, erscheinen die Sterne als Strichspuren, bzw. Doppelsterne. Das erleichtert auch das Auffinden der Saturnmonde.

Die Abkürzungen der Monde erscheinen beim drübergehen mit der Maus:

16.3.2012

Iapetus, Hyperion, Titan, Dione, Rhea

 

Nachdem ich diese Technik schon bei anderen Planetenmonden ausprobiert hatte, setzte ich sie nun auch am Saturn ein. Eine längere Belichtungszeit, kombiniert mit einer speziellen Auswertung ließ in dieser Aufnahme gleich 6 Monde sichtbar werden. Eigentlich befinden sich mindestens noch zwei weitere im Bild, sind aber nicht sichtbar. Hyperion ist für diese Belichtungszeit zu lichtschwach, Mimas ist zu nah am Saturn und geht in dessen grellem Licht unter. Das grelle Licht habe ich am Ende wieder durch die Aufnahme des Saturn bei kurzer Belichtungszeit ersetzt.  

 

Saturn mit Monden am 2.6.2017, 2000 Aufnahmen je 0,4s durch das 250/1016 Newton und 2-fach Barlow mit ALCCD IIc, addiert mit Fitswork

 

Die Namen der Monde erscheinen beim drübergehen mit der Maus

Das funktioniert auch ohne erhöhte Belichtungszeit. Hier rechts habe ich einfach den Kontrast des Summenbildes, das ich nach einem anderen Verfahren gewonnen hatte, extrem erhöht. Dabei wurden drei Saturnmonde im Bild sichtbar. Dass es nicht mehr waren, liegt an der recht geringen Größe des Bildausschnittes. (v.l.n.r Tethys, Dione, Rhea)

 

Saturn mit Monden am 31.7.2020, 12 000 Aufnahmen je 24 ms durch das 250/1016 Newton und 4-fach Barlow mit ALCCD IIc, addiert mit Fitswork

Saturn mit Monden am 8.9.2023, 10 000 Aufnahmen je 50 ms durch das 250/1016 Newton und 2-fach Barlow auf ZWO ASI 678 MC, bearbeitet mit Fitswork und Autostakkert

 

Der Saturnmond Titan war bereits bei den kurzen Belichtungszeiten während der Planetenaufnahmen gut erkennbar. Bei längerer Belichtungszeit kamen dann weitere zum Vorschein. Den dabei überbelichteten Saturn habe ich durch die Planetenaufnahme ersetzt. Was mir noch unklar ist, die mit Autostakkert überlagerten Aufnahmen sind anders orientiert. Vielleicht habe ich eine Einstellung übersehen.

 

Weiterhin habe ich den Saturn in verschiedenen Spektralbereichen aufgenommen. Tatsächlich zeigte sich, dass die Aufnahmen im Infrarotbereich (IR) deutlich weniger Seeing aufweisen und damit ein schärferes Summenbild ergeben. Weiterhin nahm ich Saturn im Methanband (CH4) auf. Dieses liegt ebenfalls im Infrarotbereich. Dort zeigten sich die Ringe recht grell und der Saturn selbst ist recht dunkel. Selbst der schwache, innere C-Ring ist gut sichtbar. Die Saturnmonde traten etwas deutlicher hervor. Da die Kamera in diesen Spektralbereichen empfindlich ist, musste ich für die Farbaufnahme einen IR-UV-Sperrfilter verwenden. Die Kombination L-RGB, bei der die Infrarotaufnahme als Luminanz-Kanal verwendet wird, erschien mir etwas zu kräftig. So habe ich die IR-Aufnahme nur ein wenig in die Farbaufnahme eingemischt, um eine Aufnahme zu erhalten, die den bisherigen Saturnaufnahmen nahe kommt.

verwendetes Ergebnis (Farbaufnahme überlagert mit IR) Farbaufnahme L-RGB (L ist IR) IR-Aufnahme CH4-Aufnahme

An vielen Stellen sah ich bereits Falschfarbenaufnahmen, die aus Bildern verschiedener Spektralbereiche zusammengesetzt waren. So probierte ich damit ein wenig herum. Über den Wert dieser Experimente kann man sicher geteilter Meinung sein. Zumindest ist der Anblick recht ungewöhnlich. Mehr erkennen kann man dadurch nicht.

Jedem Spektralbereich wird dafür eine bestimmte Farbe zugeordnet und daraus wird dann das Farbbild generiert.

sichtbares Licht blau, IR grün, CH4 rot CH4 blau, IR grün, sichtbares Licht rot IR rot, gemischt grün, CH4 blau CH4 rot, gemischt grün, IR blau

 

 

Saturn ist mit bloßem Auge als heller Punkt am Himmel zu sehen. Die Ringe werden aber erst in einem Fernrohr mit mindestens 30facher Vergrößerung als kleine "Beulen" sichtbar. Um Einzelheiten auszumachen sollte die Vergrößerung auf jeden Fall über 100-fach betragen.

Dieses Bild entstand durch Okularprojektion mit dem 150/1200 Reflektor. Das Bild entspricht etwa 40facher Vergrößerung.

Nächstes Ereignis:

 

 

Datum

Saturnoppositionen

14.08.2022

27.08.2023

08.09.2024

21.09.2025

04.10.2026

18.10.2027

30.10.2028