Astrofotografie :: Venus

Venus

Venus ähnelt, was Größe und Masse betrifft, unserer Erde. Sie hat jedoch mit rund 460°C eine weitaus höhere Oberflächentemperatur und ist von einer völlig undurchsichtigen und im sichtbaren Licht strukturlosen Wolkendecke aus Schwefelsäuretröpfchen umgeben. Der atmosphärische Druck auf ihrer Oberfläche ist rund 90 × so hoch wie auf der Erde. Venus umkreist die Sonne auf einer praktisch kreisrunden Bahn in 243 Tagen in einer Entfernung von 108,21 Mio. Km. Alle 8 Jahre scheinen Venus und Sonne wieder an der selben Stelle am Himmel zu stehen. Ursache ist die sogenannte 8:13-Resonanz der Bahndaten von Venus und Erde, was bedeutet, daß Venus in 8 Jahren ziemlich genau 13 Umläufe um die Sonne macht. Die Unteren Konjunktionen verfrühen sich dabei lediglich um 2 Tage, Venus ist also minimal schneller.

 

Riesige, schmale Sichel - Venus nahe der Unteren Konjunktion

Dabei nähert sie sich der Erde während einer Unteren Konjunktion bis auf 39,87 Mio. Km an. Dann steigt ihr scheinbarer Durchmesser auf satte 63,5" an. Jedoch ist sie während dieser Zeit für uns Erdlinge nicht sichtbar, da sie von der Sonne völlig überstrahlt wird und uns außerdem noch ihre dunkle Seite zuwendet. Aber wenige Wochen davor und dahinter strahlt sie als hellstes Himmelsobjekt nach Sonne und Mond in ihrer Eigenschaft als "Morgenstern" oder "Abendstern". Schon mit einem billigen, kleinen Fernglas kann man die Venussichel kurz vor bzw. kurz nach der unteren Konjunktion gut erkennen (Foto rechts).

Klein und rund - Venus in der Oberen Konjunktion

Das andere Extrem ist die sogenannte Obere Konjunktion (Foto rechts), wenn die Venus also beihnahe hinter der Sonne steht. Sie erscheint uns in dieser Position zwar voll beleuchtet aber wegen der großen Entfernung entsprechend klein.

Die Wolken der Venus

Interessant ist die Fotografie der Venusatmosphäre im ultravioletten Licht ab ca. 400 nm und abwärts. Hier zeigen sich deutlich sichtbare, streifige Wolkentrukturen. Voraussetzung für eine erfolgreiche Fotografie im UV wäre eine langbrennweitige Spiegeloptik (ideal wäre ein Schiefspiegler), da Glas je nach Sorte UV-Licht absorbiert. Weiterhin wird ein handelsüblicher UV-Passfilter benötigt.
Bezugsquelle: Venusfilter [Teleskop-Service]

Die Nachtseite der Venus (Illustration)

wird normalerweise von den dichten Wolken der Venusatmosphäre komplett verdeckt. Es gibt aber ein paar spektrale ´Fenster´ durch die ein Blick auf die Oberfläche der Venus möglich ist. Freilich kein Blick im herkömmlichen Sinne, sondern vielmehr ein Abbild der Wärmestrukturen auf der heißen Oberfläche. Das einzige, für den Amateurastronomen nutzbare Fenster befindet sich bei 1.020 nm, eine Wellenlänge, die durchaus noch in der Reichweite gängiger CCD-Chips liegt. Das Bild rechts ist nur eine Montage, die zeigt was man mit einem solchen Filter so alles anstellen kann. Doch was leuchtet da?

Im Mittel haben wir mit rund 460°C, also 733K Oberflächentemperatur eine Infrarotstrahlung, deren Maximum bei 3.953 nm liegt. Da fällt im sichtbaren, tiefroten Licht durchaus noch ein geringer Rest an Strahlung ab, die Oberfläche der Venus dürfte also wie eine Herdplatte in dunkler Nacht tiefrot glimmen. Ganz anders sieht das im infraroten Licht aus. Bei 4 µm leuchtet die Venusoberfläche strahlend hell, und das ist keineswegs reflektiertes Sonnenlicht! Und dazwischen, etwa bei 1 µm, wird immer noch reichlich Strahlung abgegeben, die die Venusatmosphäre durch schmalbandige Fenster verlassen kann. Zum Vergleich: Die Erdoberfläche strahlt bei 15°C (288K) mit einem Maximum bei 10.062 nm...

Fotografisch ließe sich dieses Fenster durchaus nutzen, wenn man einen Schmalbandfilter mit einer Durchlasswellenlänge von eben diesen 1.020 nm hätte. Durchlassbreite ca. ±10 nm. Leider werden derartige Filter nicht hergestellt. Einige ´Extrem-Astrofotografen´ haben es mit einem Kantenfilter versucht, der ab 1.000 nm ´aufmacht´. Und tatsächlich - sie konnten die Nachtseite der Venus damit wenigstens andeutungsweise sichtbar machen.

 

Venusaufnahmen & verwendete Aufnahmetechnik:

	Venussichel im Infrarot Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 38,4´´ Entfernung: 66.915.000 km Helligkeit: -3,90 mag mittlere FH: 3,80 mag/"² Phase: 27 % Elongation: 39° 12' Koordinaten: 10h 02m 44,51s / +10° 56' 04" Sternbild: Löwe (Leo [LEO]) Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2007-07-13 13:52 UTC Montierung: Meade LX200GPS (G Teleskop: Meade 10" SCT Öffnung: 254 mm Brennweite: 2832 mm Öffnungsverh.: f/11,1 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K - S/W-Mod Filter: IR-Passfilter 685nm Einzelbelichtung: 1/1000s, Gain: 0%, γ max Stacking: 256 aus 2.000, handverlesen Vb: 294,2 × Bildfeld: 1,09' × 1,09' Abbildungsmaßstab 0,41", 0,17"², 132,3 km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 53° 9´ rel. Extinktion: 0,24 mag Seeing: Mittel-Gut [6/10] Temperatur: 26°C Info: Ein dunkelblauer Himmel über Oberbayern, wie man ihn mittlerweile nur noch äußerst selten zu sehen bekommt war Anlaß für eine etwas aufwenigere Aufnahme von der Venussichel: Mit einer S/W-Toucam wurden im Infrarot 2.000 Aufnahmen gemacht, davon 256 handselektierte Bilder gestackt, vorsichtig geschärft und am Schluß der blaue Himmel hinzugefügt um einen möglichst realitätsnahen Eindruck zu vermitteln. Das erstaunlich gute Seeing und die kurze Belichtungszeit brachte eine recht gute Schärfe mit.
	Venussichel im Infrarot (2) Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 40,3´´ Entfernung: 62.801.000 km Helligkeit: -3,70 mag mittlere FH: 4,10 mag/"² Phase: 23 % Elongation: 37° 06' Koordinaten: 01h 08m 19,68s / +09° 40' 52" Sternbild: Löwe (Leo [LEO]) Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2007-07-16 13:18 UTC Montierung: Meade LX200GPS (G Teleskop: Meade 10" SCT Öffnung: 254 mm Brennweite: 2950 mm Öffnungsverh.: f/11,6 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K - S/W-Mod Filter: IR-Passfilter 685nm Einzelbelichtung: 1/1000s, Gain: 10%, γ max Stacking: 44 aus 3.015, handverlesen Vb: 306,5 × Bildfeld: 1,04' × 1,04' Abbildungsmaßstab 0,39", 0,15"², 119,2 km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 51° 26´ rel. Extinktion: 0,27 mag Seeing: Mittel [5/10] Temperatur: 31°C Info: Nur 3 Tage später: Die Venussichel ist um rund 2" größer und etwas schmaler geworden. Nun nähert sie sich langsam ihrer diesjährigen unteren Konjunktion, die sie am 18.8.2007 in stattlichen 8° Winkelabstand südlich der Sonne vorbeiführen wird. Der Schwarz-Weißen Infrarotaufnahme wurden die korrekten Farben künstlich hinzugefügt um einen möglichst realitätsnahen Eindruck zu vermitteln.
	Venussichel im Infrarot (3) Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 47,3´´ Entfernung: 53.526.000 km Helligkeit: -3,00 mag mittlere FH: 5,15 mag/"² Phase: 14 % Elongation: 29° 54' Koordinaten: 10h 13m 45,57s / +07° 00' 24" Sternbild: Löwe (Leo [LEO]) Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2007-07-26 13:10 UTC Montierung: Meade LX200GPS (G Teleskop: Meade 10" SCT Öffnung: 254 mm Brennweite: 2950 mm Öffnungsverh.: f/11,6 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K - S/W-Mod Filter: IR-Passfilter 685nm Einzelbelichtung: 1/1000s, Gain: 13%, γ max Stacking: 16 aus 4.200, handverlesen Vb: 306,5 × Bildfeld: 1,04' × 1,04' Abbildungsmaßstab 0,39", 0,15"², 101,6 km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 49° 14´ rel. Extinktion: 0,30 mag Seeing: Mittel [5/10] Temperatur: 25°C Info: 10 Tage später: Abermals ist die Venussichel deutlich größer und schmaler geworden. Aus der großen Anzahl der aufgenommenen Bilder wurden diesmal nur die allerbesten selektiert, was für eine überraschend hohe Schärfe des Summenbilds gesorgt hat, welches nur noch geringfügig nachgeschärft werden mußte. Farbe und Hintergrund wurden wie in den vergangenen 2 Aufnahmen nachträglich hinzugefügt.