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Pluto



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Pluto

Aufnahmen von Pluto mit ausführlicher Beschreibung der verwendeten Aufnahmetechnik und vielen Hintergrundinformationen.

Pluto ist außerordentlich schwierig zu beobachten, denn der nicht einmal mondgroße Zwerg am Rande unseres Sonnensystems ist mit bestenfalls 13,8 mag ein außerordentlich lichtschwaches Objekt. Die Entfernung von der Erde ist derart groß, daß seine Helligkeit zwischen Opposition und Konjunktion gerade einmal um 0,1 mag schwankt.

Der Zwergplanet bewegt sich auf einer stark elliptischen Bahn in knapp 248 Jahren einmal um die Sonne. Wenn Pluto im Perihel steht, so wie zuletzt am 5.9.1989, dann ist er der Sonne sogar um rund 83 Mio km näher als Neptun! Bemerkenswert ist auch seine um rund 17° gegenüber der Ekliptik geneigte Bahnebene.

Auf Pluto ist es derart kalt, daß es dort keine nennenswerte Atmosphäre geben kann, denn alle Gase sind bei den dort herrschenden Temperaturen von ungefähr 43° über dem absoluten Nullpunkt gefroren. So ist Plutos Oberfläche auch mit einer »Schneedecke« aus gefrorenen Gasen bedeckt, die hauptsächlich aus Stickstoff besteht. Lediglich der minimale Dampfdruck (ca. 5µBar = »Feinvakuum«) des nicht perfekt auf den absoluten Nullpunkt heruntergekühlten "Schnees" sorgt für einen Hauch von Atmosphäre - und für eine Temperatur, die um 10° unter dem zu erwartenden Wert liegt (»schwitzender Pluto«). Doch Gasdruck ist hier im rein physikalischen Sinne gemeint. Das Restgas des Vakuums im Inneren einer Glühbirne (ca. 0,03 bar = »Grobvakuum«) ist dagegen fast 10.000-mal dichter. Pluto wird von einem sehr großen Mond (Charon) und - wie man inzwischen weiß - noch von vier weiteren kleinen Möndchen (Nix, Hydra, Kerberos und Styx) begleitet.

Schade, daß Pluto gerade dem tiefsten Punkt der Ekliptik entgegenstrebt, so kommt er gerade mal 26° über den Horizont - für uns Mitteleuropäer nicht eben die besten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Beobachtung. Aber haben wir noch ein wenig Geduld - in 124 Jahren sieht das schon ganz anders aus ;=}

 

Visuelle Beobachtung:
Visuell ist Pluto in einem 10-Zoller nur unter besten Bedingungen »drin«. Bei einem »Luxushimmel« konnte ich den kleinen »Nichtmehr-Planeten« im Okular meines 10" SCT bei ca. 260-facher Vergrößerung nach längerer Dunkeladaption gerade eben noch wahrnehmen. Im 14-Zoller gelang mir eine visuelle Beobachtung ohne größere Anstrengungen. Eine optische Trennung von Pluto und Charon ist erst mit einem 20-Zoller vielleicht auf der Südhalbkugel möglich.

Die Aufnahmen & verwendete Aufnahmetechnik:

Pluto first Light
Pluto first Light
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      0,11´´
Entfernung:       4.518.906.000 km
Durchmesser:      2.351 km
Helligkeit:       13,90 mag
mittlere FH:      8,82 mag/"²
Koordinaten:      17h 43m 26,0s / -15° 41' 47"
Sternbild:        Schlange (Serpens [SER])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2006-05-21 23:38 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:        615 mm (Reducer)
Öffnungsverh.:    f/2,4
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K
Einzelbelichtung: 1/25s, Gain: 100%, γ max
Stacking:         720 aus 800, handverlesen
Belichtung eff:   5,4s
Vb:               63,9 ×
Bildfeld:         20,03' × 15,03'
Abbildungsmaßstab 1,88", 3,53"², 41.147,8 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     24° 1´
rel. Extinktion:  0,98 mag
Seeing:           Schlecht [2-3/10]
Temperatur:       12°C


Info:
Plutoaufnahmen mit der Webcam am 10-Zoller sind nichts für schwache Nerven, denn man bewegt sich insbesondere unter nicht optimalen Bedingungen stets sehr hart an der Systemgrenze. Und jedes Schleierwölkchen fällt da sehr unangenehm auf. Auch eine gute Transparenz wäre nicht ganz verkehrt, wobei sich der altbekannte Spruch wieder einmal bewahrheitet: Ein klarer Himmel ist duch nichts zu ersetzen, außer durch einen noch klareren Himmel.

Zur Aufnahme:
Vernünftigerweise sollte man zwei Aufnahmen von Pluto in einem Abstand von ca. 4 Stunden machen, denn dann wird sich der Planet aufgrund seiner Rückläufigkeit nahe seiner Opposition rein rechnerisch um 14" nach Westen bewegt haben. Doch schon während der Aufnahmeserie verdichteten sich die Schleierwolken über Bad Tölz derart, daß ich bereits nach 800 Bildern abbrechen mußte. Die rein rechnerische Position des Pluto ist mit einem dunkelroten Kreis markiert. Dort findet sich tatsächlich ein schwaches Pünktchen, das an dieser Stelle nicht auf den DSS-Bildern zu finden ist. Im großen Bild befindet sich Pluto (Markierung) ganz links etwas oberhalb der Bildmitte.

Nicht genau eingenordet.
 
Pluto kurz vor Opposition
 
 
Pluto kurz vor Opposition
 
 
Pluto kurz vor Opposition
Pluto kurz vor Opposition
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      0,11´´
Entfernung:       4.506.191.000 km
Durchmesser:      2.351 km
Helligkeit:       13,90 mag
mittlere FH:      8,82 mag/"²
Koordinaten:      17h 40m 56,53s / -15° 41' 39"
Sternbild:        Schlange (Serpens [SER])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2006-06-15 00:39 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:        615 mm (Reducer)
Öffnungsverh.:    f/2,4
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K
Einzelbelichtung: 1/25s, Gain: 100%, γ max
Stacking:         450 au 500, automatisch
Belichtung eff:   4,2s
Vb:               63,9 ×
Bildfeld:         5,01' × 3,76'
Abbildungsmaßstab 1,88", 3,53"², 41.032,0 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     24° 19´
rel. Extinktion:  0,96 mag
Seeing:           Mittel [5/10]
Temperatur:       15°C


Info:
Nun hat es also doch noch geklappt - die Nacht vom 14.6.2006 auf den 15.6. brachte - 4 Tage nach Vollmond - einen genügend dunklen Himmel, jedoch bei nur mäßiger Transparenz.

1. Aufnahme:
Die beiden Aufnahmen für die Animation liegen 2 Stunden auseinander, währenddessen sich Pluto rein rechnerisch um 2×3,5"=7" nach Westen bewegt haben müßte. Gemessen habe ich allerdings 8", wobei diese Messung noch gewisse Ungenauigkeiten beinhaltet, die überwiegend durch das Seeing verursacht werden.

2. Aufnahme:
Die mittlere Aufnahme links zeigt Pluto im Sternfeld. Die beiden helleren Sterne seitlich von Pluto haben 11,74 mag (links) bzw. 10,48 mag.

3. Aufnahme:
Zur besseren Orientierung wurde Pluto in dieser Aufnahme markiert.
 
Pluto bei NGC 6439 - eine kosmische Begegnung
Pluto bei NGC 6439 - eine kosmische Begegnung
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      0,11´´
Entfernung:       4.535.363.000 km
Helligkeit:       13,90 mag
mittlere FH:      8,82 mag/"²
Koordinaten:      17h 48m 31,65s / -16° 24' 10"
Sternbild:        Schütze (Sagittarius [SGR])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2007-06-30 22:06 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       1436 mm (Reducer)
Öffnungsverh.:    f/5,7
Kamera:           ATiK 16IC-HS
Filter:           L-RGB-Filtersatz
Einzelbelichtung: 10s
Stacking:         123
Belichtung eff:   110,9s
Vb:               112,9 ×
Theor. Grenzgröße 15,6 mag
Theor. Grenz-FH   21,1 mag/"²
Bildfeld:         10,63' × 7,65'
Abbildungsmaßstab 1,06", 1,13"², 23.371,6 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     25° 41´
rel. Extinktion:  0,91 mag
Seeing:           Schlecht [2-3/10]
Transparenz:      3.0 fst
Temperatur:       14°C

Aufnahmedetails:
R:  42 × 10s
G:  66 × 10s
B:  98 × 10s
L: 123 × 10s


Info:
Der nur knapp 20° südöstlich stehende Vollmond und teils dichte Schleierwolken machen es nicht ganz leicht, gute Astroaufnahmen anzufertigen. Unter solchen Bedingungen sollte man es eigentlich lassen. Andererseits sollte man bei einer seltenen kosmischen Begegnung zwischen dem entfernten Kleinplaneten und einem Planetarischen Nebel nichts unversucht lassen. 2 Aufnahmen in einem zeitlichen Abstand von 3 Stunden und 7 Minuten wurden zu der links gezeigten Aufnahme kombiniert und zeigen die Bewegung von Pluto im Sternfeld bei NGC 6439, der rechts unten im Bild zu sehen ist. Eine kommentierte Version dieser Aufnahme steht zur Verfügung.
 
Pluto am historischen Tag
Pluto am historischen Tag
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      0,11´´
Entfernung:       4.772.620.869 km
Helligkeit:       14,10 mag
mittlere FH:      9,02 mag/"²
Koordinaten:      18h 59m 13,1s / -20° 45' 33"
Sternbild:        Schütze (Sagittarius [SGR])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2015-07-14 22:46 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:        990 mm (Reducer)
Öffnungsverh.:    f/3,9
Kamera:           ATiK 16IC-HS
Filter:           L-RGB-Filtersatz
Einzelbelichtung: 45s
Stacking:         12
Belichtung eff:   155,9s
Bias/Rauschen:    1170 ADU / 56 (60,1) RMS
Vb:               77,8 ×
Theor. Grenzgröße 19,5 mag
Theor. Grenz-FH   24,7 mag/"²
Bildfeld:         16,93' × 12,69'
Abbildungsmaßstab 1,54", 2,38"², 35.674 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     21° 33´
rel. Extinktion:  1,09 mag
Seeing:           Sehr Gut [8/10]
FWHM:             2,9 Pixel ≡ 4,5"
Reale Auflösung:  103.455 km
Transparenz:      5.5 fst
Himmelshelligk.:  19,88 mag/"²
Temperatur:       19°C


Info:
Ein historischer Tag: Nach 10-jähriger Reise gelang der Plutosonde am 14.7.2015 der Vorbeiflug am Zwergplaneten Pluto und machte sensationelle Bilder davon. Weniger erfolgreich war der Versuch, diesen zeitnah von Oberbayern aus zu fotografieren. Nur wenige Wolkenlücken ließen überhaupt einen kurzen Blick zu, an Farbaufnahmen war gar nicht zu denken. Diese habe ich dann am Tag danach angefertigt. Dafür war das Seeing sensationell gut. Pluto wird markiert, wenn man mit der Maus über das Vorschaubild fährt.
 
Pluto am Tag danach
Pluto am Tag danach
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      0,11´´
Entfernung:       4.773.069.662 km
Helligkeit:       14,10 mag
mittlere FH:      9,02 mag/"²
Koordinaten:      18h 59m 06,79s / -20° 45' 49"
Sternbild:        Schütze (Sagittarius [SGR])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2015-07-15 22:44 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:        990 mm (Reducer)
Öffnungsverh.:    f/3,9
Kamera:           ATiK 16IC-HS
Filter:           L-RGB-Filtersatz
Einzelbelichtung: 45s
Stacking:         30
Belichtung eff:   246,5s
Bias/Rauschen:    1180 ADU / 60 (60,4) RMS
Vb:               77,8 ×
Theor. Grenzgröße 20,0 mag
Theor. Grenz-FH   25,0 mag/"²
Bildfeld:         16,93' × 12,69'
Abbildungsmaßstab 1,54", 2,38"², 35.677 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     21° 33´
rel. Extinktion:  1,09 mag
Seeing:           Sehr Gut [8/10]
FWHM:             2,9 Pixel ≡ 4,5"
Reale Auflösung:  103.465 km
Transparenz:      5.5 fst
Himmelshelligk.:  19,87 mag/"²
Temperatur:       19°C

Grenzhelligkeit:  20 mag

Aufnahmedetails:
L: 30 × 45s
R: 32 × 30s, Binning 2
G: 37 × 30s, Binning 2
B: 40 × 45s, Binning 2
Leitstern: 5,8m / 25´ 40" WWN
Autoguiding: Guidedog 1.0.6 und Philips ToUcam (S/W-Mod)

Info:
Am Tag danach waren die Bedingungen deutlich besser, lediglich beim Aufnehmen der Farbbilder störten durchziehende Wolkenfelder erheblich. Die Position des Pluto vom Vortag wird eingeblendet, wenn man mit der Maus über das Vorschaubild fährt.
 
 
 
 
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Nebenbei bemerkt
 
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