Astrofotografie :: Sonnensystem

Sonnensystem

Die 8 großen Planeten unseres Sonnensystems, die Sonne selber und nicht zuletzt unser nächster Nachbar im All, unser Mond, bieten sich als sehr dankbare Motive für die Astrofotografie mit der ToUcam an. Es soll aber auch nicht ganz verschwiegen werden, daß auch die zahlreichen Kleinplaneten im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter recht gut zu fotografieren sind. In diesem Zusammenhang ist es sehr wichtig zu wissen wann welcher Planet besonders gut zu beobachten ist.

Sonne
Unser Zentralgestirn beansprucht über 99,9% der Masse des gesamten Sonnensystems für sich und ist theoretisch das ganze Jahr über gut zu beobachten. Im sichtbaren und infraroten Licht zeigen sich oft markante Sonnenflecken und -gruppen mit manchmal über 60" Ausdehnung. Im H_α-Licht (656,28nm) sind dann zusätzlich noch die Protuberanzen am Sonnenrand gut zu fotografieren.
 

Merkur
Der sonnennächste Planet gleicht äußerlich unserem Mond und ist mit 4.879 Km nur wenig größer als dieser. Merkur umkreist die Sonne in 87,969 Tagen auf einer sehr exzentrischen Bahn in einem Abstand von 46 - 69,82 Mio. Km. Optimal für eine Beobachtung wären die Tage vor und nach einer Unteren Konjunktion, wenn diese um den 11. Juni stattfindet, denn dann würde sich Merkur am sonnenfernsten Punkt seiner Bahn befinden und der Erde damit recht nahe kommen. Mit maximal 11" ist die schmale Merkursichel schon in einem mittleren Instrument gut auszumachen. Merkur ist so gerade eben noch hell genug, um ihn im Teleskop auch tagsüber beobachten zu können. Dabei ist wegen der großen Sonnennähe jedoch äußerste Vorsicht geboten!!! Für die rein visuelle Beobachtung ist dagegen seine größte Östliche Elongation so um den 21. März abends oder seine größte Westliche Elongation so um den 23. September morgens am günstigsten. Merkurs Albedo ist mit 0,056 allerdings sehr gering, was seine etwas dürftige Flächenhelligkeit trotz der sehr starken Sonneneinstrahlung erklärt.
 

Venus
Unser ´Schwesterplanet´ und nächster planetarischer Nachbar im All, gleicht, was Größe und Masse betrifft, unserer Erde. Leider lassen die dichten Wolken ihrer Atmosphäre mit irdischen Teleskopen im sichtbaren Licht keinerlei Strukturen auf ihr erkennen. Venus umkreist die Sonne in 224,7 Tagen auf einer praktisch kreisrunden Bahn in einer Entfernung von 108,21 Mio. Km. Ihr scheinbarer Durchmesser ist mit über 60" in den Tagen vor und nach der unteren Konjunktion Rekordhalter unter den Planeten. Schon mit einem kleinen, billigen ´8×30-Taschenfernglas´ ist die schmale Venussichel dann sogar am hellichten Tage gut zu erkennen. Dazu trägt insbesondere auch ihre gigantische Albedo von 0,72 bei, die zusammen mit der starken Sonneneinstrahlung eine gewaltige Flächenhelligkeit ergibt.
 

Mond
Am ´Terminator´ sind die Krater, Ebenen und Gebirge auf dem Mond schon in einem kleinen Instrument besonders gut zu erkennen. Bei hoher Vergrößerung sollte sich der Mond in großer Höhe über dem Horizont befinden, damit sich die Luftunruhe in Grenzen hält. Optimal wäre der zunehmende Halbmond von Februar bis April am Abend und der abnehmende Halbmond von August bis Oktober am sehr frühen Morgen.
 

Mars
Der ´rote Planet´ hat eine sehr interessante und abwechslungsreiche Oberfläche, die besoders während einer Perihelopposition besonders gut zu beobachten ist. Leider ist der knapp 6.800 Km große Mars ein seltener Gast, denn er umrundet die Sonne auf einer recht exzentrischen Bahn in zwischen 206,62 und 249,23 Mio. Km Entfernung von ihr wobei er dafür 686,98 Tage benötigt. Daher wird er von der Erde nur etwa alle 2 Jahre und 7 Wochen während einer Opposition ´überholt´, wobei die für die Beobachtung so günstigen Periheloppositionen noch weit seltener sind. Nur alle rund 15 Jahre werden wir damit beglückt, wenn die Opposition etwa zwischen Mitte Juli und Ende September stattfindet. Dann zeigt sich Mars mit einem scheinbaren Durchmesser von deutlich über 20". Die nächsten brauchbaren ´fast-Periheloppositionen´ des Mars finden am 26.7.2018 (24,2") und am 13.10.2020 (22,3") statt. Dann erst wieder am 27.6.2033 (21,9") und am 15.9.2035 (24,5"). Mars' Albedo liegt mit 0,16 zwar eher im unteren Bereich, seine nicht allzugroße Entfernung von der Sonne sorgt aber dennoch für eine gute Flächenhelligkeit.
 

Kleinplaneten
Die meisten der mit einer Webcam erfaßbaren Kleinplaneten befinden sich im sogenannten Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Da auch die größten dieser Kleinplaneten im Amateurteleskop stets punktförmig erscheinen, kann man sie rein visuell nicht von den umliegenden Sternen unterscheiden. Macht man aber zwei oder mehrere Aufnahmen um die Oppositionszeit dieser Himmelskörper herum in einem zeitlichen Abstand von ca. 15-60 Minuten, dann verraten sich diese ´Sterne´ durch ihre Positionsänderung (Rückläufigkeit) zwischen den Hintergrundsternen. Diese Positionsänderung ist stets auf die Parallaxe zurückzuführen, die durch den ´Überholvorgang´ der Erde verursacht wird.
 

Jupiter
Der gewaltige Gasplanet ist mit 142.800 Km Ø größter Planet in unserem Sonnensystem. Er umrundet die Sonne in 11,86 Jahren auf einer leicht exzentrischen Bahn in einem Abstand von 740,52 - 816,62 Mio. Km. Dadurch kommt es etwa alle 13 Monate und 5 Tage zu einer Opposition, während der sich die zahlreichen Strukturen in seiner unruhigen Atmosphäre, seine 4 größten Monde und deren Schatten auf Jupiter besonders gut beobachten lassen. Besonders edel wäre eine Perihelopposition, die idealerweise so um den 7. Oktober herum stattfinden sollte. Dann zeigt sich Jupiter mit einem stattlichen scheinbaren Durchmesser von fast 50". Die nächsten guten ´fast-Perihel-Oppositionen´ finden am 21.9.2010 und am 29.10.2011 statt. Jupiters Albedo ist mit 0,34 eher im mittleren Bereich angesiedelt.
 

Saturn
Der 120.536 Km große ´Ringplanet´ wird von einem komplexen System aus zahllosen Gesteins- und Eisbrocken umkreist, die diesen Planeten zu einer ausgesprochen imposanten Erscheinung machen. Saturn umkreist die Sonne auf einer leicht exzentrischen Bahn zwischen 1.352,55 und 1.514,5 Mio Km und erreicht während einer Perihelopposition, die idealerweise so um den 25. Dezember stattfinden sollte, einen scheinbaren Durchmesser von max. 20,6". Da Saturn rund 29,5 Jahre für einen Umlauf benötigt, findet eine Opposition praktisch jedes Jahr statt, wobei sich diese jeweils um ca. 2 Wochen verschiebt. Saturns Albedo hat mit 0,34 den gleichen Wert wie Jupiter, die rund doppelte Entfernung von der Sonne sorgt jedoch für eine 4 × geringere Flächenhelligkeit.
 

Uranus
ist ebenfalls ein Gasplanet, jedoch mit 51.118 Km Ø deutlich kleiner als Jupiter und Saturn. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt Uranus rund 84 Jahre, wobei ihn seine leicht exzentrische Bahn in einer Entfernung von zwischen 2.741,3 und 3.003,62 Mio. Km von der Sonne bewegen läßt. Auf seinen scheinbaren Durchmesser von 3,9 - 4.1" hat dies wegen dieser großen Entfernung freilich fast keinen Einfluß mehr. Eine Opposition findet praktisch jedes Jahr statt, wobei die jährliche Verschiebung nur ca. 4 Tage beträgt. Daß eine Perihelopposition, die optimalerweise um Mitte März stattfinden sollte, am günstigsten wäre, ist daher eher von akademischen Interesse. Uranus zeigt sich selbst in einem größeren Instrument als völlig strukturloses, kleines, bläuliches Scheibchen. Uranus' Albedo ist mit 0,3 ebenfalls durchschnittlich, die große Entfernung von der Sonne sorgt jedoch schon für eine recht geringe Flächenhelligkeit.
 

Neptun
Der lichtschwache Neptun ist mit 49.528 Km Ø der kleinste unserer Gasplaneten. Da er für seinen Umlauf um die Sonne 164,79 Jahre braucht, findet seine Opposition zur Erde jährlich um fast die gleiche Zeit statt, jeweils mit einer ´Verspätung´ von 2 Tagen. Da seine Bahn um die Sonne fast kreisrund ist, ändert sich sein scheinbarer Durchmesser von 2,3" während seiner Oppositionen praktisch nicht. Neptuns Erscheinungsbild im Teleskop ist dem des Uranus sehr ähnlich, jedoch deutlich kleiner und lichtschwächer. Dafür ist sein größter Mond Triton, mit einer Webcam recht gut zu erfassen. Am Rande sei erwähnt, daß seine nächste Periheloppositon am 7. November 2048 stattfindet. Neptuns Albedo von 0,31 gleicht der des Uranus, sein gegenüber diesem nochmals gut 1½-fachem Abstand von der Sonne läßt bei Neptun nur eine äußerst bescheidene Flächenhelligkeit zu.
 

Pluto
Der trotz seiner 3 Monde zum Zwergplanet degradierte Pluto ist mit bestenfalls 13,8 mag extrem lichtschwach. Pluto ist mit nicht einmal mondgroßen 2.300 Km Ø der kleinste unter denjenigen Objekten unseres Sonnensystems, die einst als Planet anerkannt wurden. Da er für seinen Umlauf um die Sonne 247,92 Jahre braucht, findet seine Opposition zur Erde jährlich um fast die gleiche Zeit statt, jeweils mit einer ´Verspätung´ von knapp 2 Tagen. Pluto hat den Perihel (September 1989) gerade hinter sich und nähert sich dem Aphel seiner sehr exzentrischen Bahn, den er in 89 Jahren erreichen wird.
 

Kometen
Neben all diesen großen Himmelskörpern durchstreifen noch viele, meist nur wenige km große ´schmutzige Schneebälle´ unser Sonnensystem auf meist sehr exzentrischen Bahnen. Einige von ihnen kommen immer wieder, man bezeichnet sie daher als ´periodische Kometen´ mit einer elliptischen Bahn. Andere verlassen unser Sonnensystem nach einem kurzen Gastspiel auf Nimmerwiedersehen, ihre Bahn ist parabolisch oder hyperbolisch. Kometen werden als Überbleibsel der Staubscheibe betrachtet, aus der einst unser Sonnensystem entstanden ist und sind daher für die Forschung besonders interessant. Man nimmt an, daß sich die meisten Kometen in der Oort´schen Wolke befinden und durch Bahnstörung in das innere Sonnensystem gelangen.