Mars
Durchmesser: 6792,40 km Umlaufperiode: 686,89 Tage Rotation: 24h 37´ 22" Masse: 6,419×1023 kg Dichte: 3,933 kg/l Schwerkraft: 0,38 (Erde=1) Albedo: 0,15
Mars umläuft die Sonne in knapp 687 Tagen auf einer recht exzentrischen Bahn in einem Abstand von 206,6 Mio. - 249,2 Mio. Km (= 1,381 AE bis 1,6658 AE). Dadurch findet eine Opposition zur Erde recht selten statt, wobei sich Mars der Erde zwischen 55,7 Mio. und 100 Mio. km annähert. Damit wird klar, daß die seltenen Marsoppositionen - nur ca. alle 2 ¼ Jahre haben wir das Vergnügen - auch noch von recht unterschiedlicher ´Qualität´ sind: Der scheinbare Durchmesser von Mars schwankt von Opposition zu Opposition zwischen 13,8" und 25,8"!
Dumm für uns Europäer ist die Tatsache, daß sich Mars während einer Perihelopposition stets weit südlich des Himmelsäquators aufhält, so daß wegen des starken Seeings dort auch mit größeren Instrumenten kaum Oberflächendetails ausmachen lassen. Eine Opposition später sind die Bedingungen hierzulande meist am besten, denn dann ist Mars noch nicht allzu weit hinter dem Perihel und steht trotzdem deutlich nördlich des Himmelsäquators. Bei gutem Seeing lassen sich dann die besten Fotos machen.
Marsoppositionen
Während seiner Opposition ist Mars mit bis zu -2,9m ein ausgesprochen helles Objekt an unserem Himmel. Am 28.8.2003 hatten wir eine extreme Perihelopposition, bei der Mars seinen maximalen scheinbaren Durchmesser von 25,8" erreichte. Am 30.10.2005 hatte sich Mars während seiner größten Annäherung an die Erde auf Grund seiner exzentrischen Bahn bereits wieder rund 10.000.000km von der Sonne entfernt. So wuchs seine scheinbare Größe ´nur´ auf 20,2" an, was aber immer noch überdurchschnittlich ist. Vorteil dieser Opposition gegenüber der legendären ´2003-er´ war ihre deutlich höhere Deklination von über +15°
Jahreszeiten
Da die Rotationsachse des Mars um 25,2° gegenüber seiner Bahnachse geneigt ist, gibt es dort auch Jahreszeiten. Durch die große Exzentrizität der Marsbahn um die Sonne fallen diese jedoch völlig anders als auf der Erde aus. Während des Perihel ist in der nördlichen Hemisphäre Winter, der dort also wesentlich milder ausfällt als auf der Südhalbkugel. Überhaupt sind die Jahreszeiten auf der Südhalbkugel deutlich ausgeprägter als im Norden. Diese Jahreszeiten lassen sich an den Veränderungen der weißen Polkappen sehr schön beobachten, die zumeist aus gefrorenem CO² (´Trockeneis´) mit geringen Beimengungen von Wassereis bestehen. Ein ´Marstag´ ist erdähnliche 24,6 Stunden lang.
Die beiden Monde des Mars bewegen sich auf ziemlich engen Umlaufbahnen und entfernen sich nur wenige Bogensekunden vom Planetenrand. Visuell sind sie daher neben der hellen Planetenscheibe nur äußerst schwierig zu erkennen. Aber es gibt einen guten Trick: Man bringe einen ca. 0,5mm schmalen Streifen aus halbdurchlässigem Material (etwa ein belichteter Filmstreifen, durch den Mars noch so gerade hindurchschimmert) in Okularbrennweite vor dem Okular möglichst genau in der Brennebene des Teleskops an. Mit dunstfreiem Himmel und ein wenig Glück sieht man dann knapp neben Mars die beiden Monde.
Fotografisch lassen sich die Monde nur bei sehr gutem Seeing bei großen Brennweiten (mind. 2m, Öffnungsverhältnis auf f/25 bis f/30 einstellen) und auch nur durch eine Doppelbelichtung neben dem hellen Mars darstellen. Dabei den überbelichteten Mars wegebnen und durch eine angepaßte, korrekt belichtete Aufnahme ersetzen. Die Belichtungszeit für die Monde richtet sich nach der Öffnung und liegt bei ca. 100×1s für 254mm.
Die Marsmonde im Überblick:
+--------+------+-------------+---------+-------------+-------------+ | Mond | Ø km | Bahnrad. km | Umlauf | Abstand ["] | mag | +--------+------+-------------+---------+-------------+-------------+ | Phobos | 22 | 9.376 | 7,65 h | 22,1 - 12,3 | 11,3 - 12,2 | | Deimos | 13 | 23.459 | 30,29 h | 74,3 - 41,4 | 12,4 - 13,3 | +--------+------+-------------+---------+-------------+-------------+Die Helligkeiten und die maximalen Abstände (vom Planetenrand!) gelten jeweils für eine Perihel- bzw. Aphelopposition.
Visuelle Beobachtung:
Im kleinen Kaufhausteleskop mit ca. 60-70mm Öffnung ist Mars nur als kleines, helles und strukturloses Scheibchen zu erkennen. Schon mit einer Teleskopöffnung von 100mm und einer Vergrößerung von ca. 200× lassen sich die auffälligsten Strukturen, etwa die ´Große Syrte´ oder einer seiner Polarkappen (je nach Jahreszeit auf dem Mars) auf seiner Oberfläche gut erkennen bzw. fotografieren. In einem größeren Instrument wird man Mars dann neu erleben. So zeigen sich ab ca. 200mm Öffnung bei ca. 400-facher Vergrößerung zahlreiche Albedostrukturen, und auch die Polkappen sind deutlich sichtbar.
Marsaufnahmen & verwendete Aufnahmetechnik:
   | Sinus Meridianus und Terra AcidaliaAllgemeine Objektdaten: Objektgröße: 13,5´´ Entfernung: 103.446.928 km Helligkeit: -0,90 mag mittlere FH: 4,52 mag/"² Phase: 99 % Koordinaten: 11h 20m 52,0s / +08° 47' 12" Sternbild: Löwe (Leo [LEO]) Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2012-02-22 01:52 UTC Montierung: Meade LX200GPS (G Teleskop: Meade 10" SCT Öffnung: 254 mm Brennweite: 7500 mm (Barlow) Öffnungsverh.: f/29,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/33s, Gain: 33%, γ min Weißabgleich: (RAW, in FW dekodiert) Stacking: 100 aus 1203 Belichtung eff: 1,0s Vb: 779,2 × Theor. Grenzgröße 13,5 mag Theor. Grenz-FH 14,4 mag/"² Bildfeld: 0,41' × 0,41' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 77 km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 47° 16´ rel. Extinktion: 0,33 mag Seeing: Mittel [5/10] FWHM: 5,0 Pixel ≡ 0,8" Reale Auflösung: 386 km Transparenz: 5.5 fst Temperatur: -6°C Info: Die Opposition am 3.3.2012 wird eine fast perfekte Aphelopposition. Gut für Beobachter auf einem Asteroiden im Hauptgürtel, schlecht für Beobachter auf der Erde. Diesmal sind - 2 Tage nach der Opposition, wenn Mars in maximale Erdnähe kommt - nur maximal 13,9" drin, also nur 0,1" mehr als das theoretisch erreichbare Minimum. "Ideal" wäre eine Opposition Ende Februar gewesen. Die Aufnahme entstand bei einem recht ´groben´ Seeing, also Turbulenzen in geringer Höhe. Andererseits waren aber immer wieder ruhige Momente dabei, so daß eine gute Selektion der Bilder für eine im Vergleich zur visuellen Beobachtung beachtliche Detailfreude sorgte. Zu sehen sind die Gebiete Sinus Meridianus etwas südlich der Bildmitte und die dunkle Ebene Terra Acidalia im Nordwesten. Gut zu sehen ist auch der vereiste Nordpol, der im kühlen Sommer der Nordhalbkugel zwar ganztägig der Sonne ausgesetzt ist, wegen der Sonnenferne herrscht aber nur moderates Tauwetter. Die beiden Marsmonde hatte ich auch im Visier, aber dazu war das Seeing dann doch nicht mehr ausreichend. Zuwenig Licht auf zu viele Pixel verteilt, hebt sich eben doch nicht mehr aus dem Kamerarauschen heraus. 2. Bild: Und er rotiert doch, unser äußerer Nachbar im Sonnensystem. Das ´Beweisfoto´ zeigt ein kleines Stück Rotation in einem Abstand von 30 Minuten. Hier wird auch klar, daß es bereits nach einer mehr als 4-minütigen Aufnahmeserie zu einer beträchtlichen Rotationsunschärfe kommt. |
  | Utopia PlanitiaAllgemeine Objektdaten: Objektgröße: 13,9´´ Entfernung: 101.023.442 km Helligkeit: -0,90 mag mittlere FH: 4,58 mag/"² Phase: 100 % Koordinaten: 11h 08m 31,9s / +10° 04' 03" Sternbild: Löwe (Leo [LEO]) Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2012-03-01 21:25 UTC Montierung: Meade LX200GPS (G Teleskop: Meade 10" SCT Öffnung: 254 mm Brennweite: 7500 mm (Barlow) Öffnungsverh.: f/29,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/33s, Gain: 33%, γ min Weißabgleich: (RAW, in FW dekodiert) Stacking: 308 aus 1200 Belichtung eff: 1,8s Vb: 779,2 × Theor. Grenzgröße 12,3 mag Theor. Grenz-FH 14,6 mag/"² Bildfeld: 0,41' × 0,41' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 75 km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 42° 28´ rel. Extinktion: 0,43 mag Seeing: Mittel [5/10] FWHM: 11,0 Pixel ≡ 1,7" Reale Auflösung: 830 km Transparenz: 5.5 fst Temperatur: 4°C Info: Nur noch 2 Tage bis zur Marsopposition - und noch immer gutes Wetter ;=} Die Aufnahme zeigt die wenig spannende, helle Region Utopia Planitia im Norden und Elysium Planitia im Süden. Ganz im Westen taucht schon die markante "Große Syrte" (Syrtis Major) auf. Für das 2. Bild mußte wieder mein alt-ehrwürdiger 60/750 Refraktor ´ran. Die Brennweite wurde mittels Barlow-Linse auf rund 1.900 mm verlängert, was die 60 mm Öffnung schon ganz arg strapaziert. Trotzdem zeigt dieses Beispiel, daß man auch mit einer kleinen Optik am Mars schon einiges zeigen kann. So sind Nordpol und auch die Region Elysium Planitia im Süden gut zu erkennen. Visuell war das aber schon ein echter Augenverbieger, aber möglich. |
   | Syrtis MajorAllgemeine Objektdaten: Objektgröße: 13,9´´ Entfernung: 101.008.482 km Helligkeit: -0,90 mag mittlere FH: 4,58 mag/"² Phase: 100 % Koordinaten: 11h 08m 18,49s / +10° 05' 14" Sternbild: Löwe (Leo [LEO]) Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2012-03-02 00:41 UTC Montierung: Meade LX200GPS (G Teleskop: Meade 10" SCT Öffnung: 254 mm Brennweite: 7500 mm (Barlow) Öffnungsverh.: f/29,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/33s, Gain: 33%, γ min Weißabgleich: (RAW, in FW dekodiert) Stacking: 170 aus 1200 Belichtung eff: 1,3s Vb: 779,2 × Theor. Grenzgröße 12,1 mag Theor. Grenz-FH 14,6 mag/"² Bildfeld: 0,41' × 0,41' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 75 km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 50° 16´ rel. Extinktion: 0,29 mag Seeing: Mittel [5/10] FWHM: 11,0 Pixel ≡ 1,7" Reale Auflösung: 830 km Transparenz: 5.5 fst Temperatur: 3°C Info: Wenn ganz im Westen die markante "Große Syrte" (Syrtis Major) auftaucht, dann braucht es nur noch so 3 Stündchen Geduld bis sich diese Region bereits halb links in bester "Schußposition" befindet. Allerdings war das nicht der Hauptgrund für das lange Warten. Denn, wie das... 2. Bild zeigt, standen die beiden Marsmonde Phobos und Deimos in idealer Position weit vom Planetenrand entfernt. Beide Monde sind mit einer Webcam nicht mehr zu erfassen - chancenlos! So habe ich schweres Gerät aufgefahren. Meine Astrocam (Atik 16 IC) machte 39 Aufnahmen à 2s Belichtungszeit. Auf den Einzelbelichtungen war nur Deimos eindeutig zu erkennen, während sich Phobos im hellen Strahlensaum von Mars erst auf dem Summenbild nach dem Ebnen aus dem Rauschen schälte. Was für eine Herausforderung, die beiden Marsmonde sichtbar zu machen! Das Summenbild habe ich dann so gut es ging an die Webcamaufnahme angepaßt und mit dieser kombiniert. Das 3. Bild entstand an meinem 70/420 Refraktor (INED 70), dessen Brennweite mit einer 5-fach-Barlow auf 2.800 mm verlängert wurde. Der Abbildungsmaßstab von rund 0,4" pro Pixel führt zu Beugungsscheibchen in der Größenordnung von 5 Pixeln, da kann man dann keine große Schärfe erwarten. Trotzdem wird auch hier wieder einmal deutlich, wie gerne man eine kleine 70-mm-Optik unterschätzt. Die Große Syrte und der Nordpol sind nicht zu übersehen. Visuell war beides allerdings wieder ganz schön schwierig. |
 | Acidalia PlantiaAllgemeine Objektdaten: Objektgröße: 13,3´´ Entfernung: 105.541.298 km Helligkeit: -0,80 mag mittlere FH: 4,58 mag/"² Phase: 98 % Koordinaten: 10h 39m 09,33s / +12° 28' 50" Sternbild: Löwe (Leo [LEO]) Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2012-03-23 22:26 UTC Montierung: Meade LX200GPS (G Teleskop: Meade 10" SCT Öffnung: 254 mm Brennweite: 7500 mm (Barlow) Öffnungsverh.: f/29,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/33s, Gain: 33%, γ min Weißabgleich: (RAW, in FW dekodiert) Stacking: 454 aus 1524 Belichtung eff: 2,1s Vb: 779,2 × Theor. Grenzgröße 12,5 mag Theor. Grenz-FH 14,9 mag/"² Bildfeld: 0,41' × 0,41' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 79 km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 53° 54´ rel. Extinktion: 0,23 mag Seeing: Mittel [5/10] FWHM: 12,0 Pixel ≡ 1,8" Reale Auflösung: 946 km Transparenz: 5.5 fst Temperatur: 6°C Info: Immer noch rückläufig aber schon deutlich hinter der Opposition zeigt sich Mars bei akzeptablen Seeing nochmal in seiner vollen Schönheit. Die markante dunkle Ebene im Norden ist Acidalia Plantia, südlich davon ist das helle Gebiet Chryse Plantia zu erkennen. Ganz im Süden kommt dann Noachis Terra. |
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