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:
Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 62,7" Entfernung: 40.357.000 Km Helligkeit: 1,40 mag Phase: 1 % Elongation: 09° 48' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-01-08 13:20 UTC Montierung: Celestron Gabel Teleskop: Celestron C14 Öffnung: 356 mm Brennweite: 3910 mm Öffnungsverh.: f/11,0 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/2500s, Gain: 0%, γ mittig Stacking: 20 aus 256, handverlesen Vb: 406,2 × Bildfeld: 1,26' × 1,26' Abbildungsmaßstab 0,30", 0,09"², 57,800 Km/Px Mitwirkende: F. X. Kohlhauf Bedingungen: Horizonthöhe: 22° 54´ rel. Extinktion: 1,02 mag Seeing: Grottenschlecht Temperatur: -2°C
Tagesaufnahmen von der sehr schmalen Venussichel sind bei klarem, dunkelblauen Himmel kein großes Problem. Wenn jedoch bodennaher Dunst für starkes Streulicht sorgt, dann heben sich die Sichelspitzen fast nicht mehr vom hellen Himmelshintergrund ab.
Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 63" Entfernung: 40.155.000 Km Helligkeit: 2,10 mag Phase: 1 % Elongation: 08° 24' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-01-09 15:45 UTC Montierung: Teleskop: SNS 60/750 Refraktor Öffnung: 60 mm Brennweite: 750 mm Öffnungsverh.: f/12,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/500s, Gain: 0%, γ mittig Stacking: 25 aus 256 handverlesen Vb: 77,9 × Bildfeld: 2,57' × 2,57' Abbildungsmaßstab 1,54", 2,37"², 299,8 Km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 6° 55´ rel. Extinktion: 2,30 mag Seeing: Schlecht [2-3/10] Temperatur: -4°C
Selbstverständlich lassen sich mit einem kleinen Refraktor ebenfalls sehr schöne Aufnahmen von der Venussichel machen. Diese Aufnahme entstand 4½ Tage vor der unteren Konjunktion in der beginnenden Abenddämmerung. Mit dem freien Auge war der Planet in dieser Situation nicht zu sehen. Doch schon im 8 × 30 Fernglas zeigte sich die schmale Sichelform der Venus sehr deutlich.
Die Aufnahme wurde nachträglich 2-fach vergrößert, was einer Bildschirmvergrößerung von 156 × entspricht.
Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 63,2" Entfernung: 40.036.000 Km Helligkeit: 2,60 mag Phase: 1 % Elongation: 07° 24' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-01-10 11:55 UTC Montierung: Teleskop: SNS 60/750 Refraktor Öffnung: 60 mm Brennweite: 750 mm Öffnungsverh.: f/12,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/1500s, Gain: 0%, γ mittig Stacking: 16 aus 256, handverlesen Vb: 77,9 × Bildfeld: 3,29' × 3,29' Abbildungsmaßstab 1,54", 2,37"², 298,9 Km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 25° 53´ rel. Extinktion: 0,90 mag Seeing: Mäßig [4/10] Temperatur: 1°C
Am stahlblauen bayerischen Mittagshimmel zeigt sich die hauchdünne Venussichel 3½ Tage vor der unteren Konjunktion auch in einem einfachen Kaufhaus-Teleskop recht eindrucksvoll. Das Bild zeigt exakt das, was man mit einem solchen 60/750-mm-Refraktor durch ein 9,6mm-Okular zu sehen bekommt: Eine Venussichel, die sage und schreibe 2½× so groß ist, wie die Mondsichel mit freiem Auge betrachtet!
Zum Zeitpunkt der Aufnahme betrug der visuelle Abstand zur Sonne gerade einmal 7,4°, wodurch viel Streulicht von der nahen Sonne in das Objektiv gelangen konnte, was sich sehr negativ auf den Kontrast auswirkte. Eine überlange Tauschutzkappe hätte hier Abhilfe schaffen können.
Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 63,4" Entfernung: 39.941.000 Km Helligkeit: 3,20 mag Phase: 1 % Elongation: 06° 30' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-01-11 10:22 UTC Montierung: Teleskop: SNS 60/750 Refraktor Öffnung: 60 mm Brennweite: 750 mm Öffnungsverh.: f/12,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/1500s, Gain: 0%, γ mittig Stacking: 16 aus 256 handverlesen Vb: 77,9 × Bildfeld: 3,29' × 3,29' Abbildungsmaßstab 1,54", 2,37"², 298,2 Km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 24° 4´ rel. Extinktion: 0,97 mag Seeing: Mäßig [4/10] Temperatur: -3°C
Die Venussichel nur 2½ Tage vor der unteren Konjunktion. Der visuelle Abstand zur Sonne betrug zum Zeitpunkt der Aufnahme nur noch 6,5°, diese entstand jedoch im "Lichtschutz" eines nahegelegenen Kamins was den massiven Streulicht-Einfall von der Sonne wirkungsvoll verhindern konnte.
Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 63,5´´ Entfernung: 39.867.000 Km Helligkeit: 3,90 mag mittlere FH: 12,69 mag/"² Phase: 1 % Elongation: 05° 30' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-01-13 10:24 UTC Montierung: Teleskop: SNS 60/750 Refraktor Öffnung: 60 mm Brennweite: 750 mm Öffnungsverh.: f/12,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/1000s, Gain: 0%, γ max Stacking: 10 aus 256, handverlesen Vb: 77,9 × Bildfeld: 4,11' × 3,08' Abbildungsmaßstab 1,54", 2,37"², 297,7 Km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 25° 2´ rel. Extinktion: 0,93 mag Seeing: Mittel [5/10] Temperatur: -3°C
Die Venussichel 13½ Stunden vor der unteren Konjunktion und ca. 6 Stunden nach der größten Annäherung an die Erde. Der visuelle Abstand zur Sonne ist zum Zeitpunkt der Aufnahme an seinem Minimum von 5,5° angekommen. Da sich die Erde nun langsam von ihrem Perihel wieder entfernt, fällt der Zeitpunkt der unteren Konjunktion nicht exakt mit dem Zeitpunkt der größten Annäherung zusammen, letztere verfrüht sich diesmal um ca. 19 Stunden.
Der "Lichtschutz" des besagten Kamins und eine eilig zusammengebastelte, überlange Tauschutzkappe wirkten sich sehr positiv auf den Kontrast der Aufnahme aus.
Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 26,4" Entfernung: 95.892.318 Km Helligkeit: -4,40 mag Phase: 47 % Elongation: 46° 24' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-03-20 09:54 UTC Montierung: Meade LX200GPS (G Teleskop: Meade 10" SCT Öffnung: 254 mm Brennweite: 7500 mm (Barlow) Öffnungsverh.: f/29,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Einzelbelichtung: 1/500s, Gain: 0%, γ min Weißabgleich: 41 (Rot) / 20 (Blau) Stacking: 16 aus 1024, handverlesen Vb: 779,2 × Bildfeld: 1,64' × 1,23' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 71,600 Km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 24° 25´ rel. Extinktion: 0,96 mag Seeing: Mäßig [4/10] Temperatur: 9°C
Eigentlich stand die Merkursichel auf meiner heutigen Wunschliste, doch diese wollte sich trotz "guten Zuredens" einfach nicht im Teleskop zeigen. Dagegen zeigte sich die Venus in ihrer ganzen Pracht am blauen Tageshimmel. Die aufsteigende Warmluft an der von der Sonne beschienenen Fassade sorgte allerdings für ein lausiges Seeing. So war die Ausbeute an guten Einzelbildern äußerst gering. Das dargestellte Bild ist ein R-RGB-Komposit, wobei der R-Kanal in FitsWork geschärft und im NeatImage entrauscht wurde.
Das zweite Bild ist eine Montage. Diese Illustration veranschaulicht die Venusphasen und -größen in Abhängigkeit von ihrer relativen Lage zur Sonne und zur Erde. In der Vergrößerung ist die (nicht maßstabsgetreue!) Venusbahn rot eingezeichnet, die Ekliptik grün. Beides zum Zeitpunkt der max. östlichen Elongation am 3.11.2005. Alle Venusaufnahmen sind "echt", ebenso die der nicht maßstabsgetreu skalierten Sonne.
Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 10,3´´ Entfernung: 246.881.500 km Helligkeit: -3,90 mag mittlere FH: 0,92 mag/"² Phase: 98 % Elongation: 13° 09' Koordinaten: 18h 50m 30,86s / -23° 57' 17" Sternbild: Schütze (Sagittarius [SGR]) Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-12-20 11:44 UTC Montierung: Meade LX200GPS (G Teleskop: Meade 10" SCT Öffnung: 254 mm Brennweite: 2832 mm Öffnungsverh.: f/11,1 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/1500s, Gain: 3%, γ min Weißabgleich: 38 (Rot) / 19 (Blau) Stacking: 64 aus 1600, handverlesen Vb: 294,2 × Bildfeld: 1,09' × 1,09' Abbildungsmaßstab 0,41", 0,17"², 488,2 km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 18° 8´ rel. Extinktion: 1,27 mag Seeing: Grottenschlecht Temperatur: 2°C
Mit einem sehr geringen Abstand von nur 13,2° östlich der Sonne präsentiert sich unser Nachbarplanet, der zum Aufnahmezeitpunkt noch fast hinter der Sonne stand, voll beleuchtet als praktisch kreisrundes Scheibchen. Trotz des etwas dunstigen Himmels konnte Venus im Sucher gefunden werden. Das starke Seeing machte sehr viele kurz belichtete Aufnahmen und eine relativ starke Schärfung des Summenbilds nötig.
Wenn man bedenkt, daß Venus nahe ihrer unteren Konjunktion bei gleicher Brennweite das Bild links fast komplett füllen würde...
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