Top

Vzájemné úkazy Jupiterových měsíců (PHEMU09)

Jan Mánek, Pondělí, 30. Listopad 2009

Galileovské měsíce Jupiteru mají své místo v historii astronomie zcela nezastupitelné. Díky jejich objevu byla známa analogie Sluneční soustavy, díky Galileovým záznamům jejich pozorování byla nalezena první pozorování Neptunu z přelomu let 1612/1613, díky Cassiniho pozorování zatmění měsíců Jupiterem určil Olaf Römer v roce 1676 rychlost světla, jejich pozorování sloužila na přelomu 18. a 19. století k určování zeměpisných délek na Zemi. Postupem doby se zlepšovala technika jejich pozorování a teorie popisující jejich pohyb. Až začátkem 20. století tento vývoj na několik desítek let ustal. Teprve s rozvojem kosmonautiky a výpočetní techniky dostalo pozorování Galileovských měsíců další impulsy. Sondy Pioneer 10 a 11 vyslané k Jupiteru sice ještě nemohly plně využít výsledky první kampaně pro pozorování vzájemných úkazů z let 1973/1974, ale zpracování naznačilo, že právě tento typ pozorování může za pomoci vcelku jednoduchých prostředků přinést nový impuls pro teoretiky v podobě velmi přesných vzájemných poloh měsíců a analýzou křivek i možnosti získat informace o albedových útvarech na povrchu měsíců resp. v této době naopak využít již známých albedových map k lepšímu modelování zákrytů a zatmění při vyhodnocení. Od té doby proběhlo celkem 6 kampaní, během kterých bylo odpozorováno na 500 jednotlivých úkazů. Každá tato kampaň vedla k novým zjištěním, umožňujícím mimo oprav základních parametrů např. i sledovat stále jemnější efekty ve vzájemném působení soustavy měsíců na jejich dráhy. Dobře provedená pozorování jsou totiž svojí astrometrickou přesností na stejné nebo dokonce lepší úrovni než pozorování z HST.

V roce 2009 nastalo další z období, kdy je možné pozorovat vzájemné úkazy (zatmění a zákryty) v soustavě Galileovských měsíců Jupiteru a byla proto vyhlášena další kampaň PHEMU09 (zkratka pochází z francouzského PHEnomene MUtual a posledního dvojčíslí roku kampaně). Tato období nastávají každých zhruba 6 let, kdy Země prochází rovinou oběhu těchto měsíců, resp. v době kolem průchodu Jupitera jedním z uzlů jeho dráhy. Když jsem v roce 2004 posílal svoje videozáznamy tří úkazů z tehdejší kampaně PHEMU03, posílal jsem ještě surové záznamy a vyhodnocení jsem ponechal na organizátorech, protože jsem neměl technické prostředky na samostatné vyhodnocení toho, co jsem nahrál na VHS pásky. Stačilo, že jsem se snažil držet pokynů k pozorování. Výsledky kampaně byly publikované právě včas, aby potvrdily mou chuť se té nové opět účastnit, možná i právě proto, že jakž takž spokojený jsem byl pouze s dvěma ze tří mých tehdejších pozorování. S postupem doby se ale technika vyvíjí, ceny klesají a tím se rozšiřují technické možnosti jednotlivce.

Co pozorovat?

Vybíráme úkazy z předpovědí, které připravuje organizátor kampaně. Můžeme použít předpovědi, které jsou již spočítané, nejbližší místo jsou Drážďany. Anebo si necháme spočítat předpovědi podle vlastních představ a nastavení na jednom z následujících míst IMCCE1, IMCCE2 anebo IMCCE3 (můžeme použít i program Occult). Pokud nezadáváme přímo zeměpisné souřadnice, vybereme si nějakou blízkou MPC stanici, kdy jako Observatory code můžeme použít např. 541 (Praha), 557 (Ondřejov) , 046 (Kleť), případně 118 (Modra) nebo 056 (Skalnaté Pleso). Z vytvořeného seznamu si pak můžeme vybírat úkazy k pozorování, ale je potřeba provádět dodatečnou kontrolu – občas se stane, že některý z měsíčku kromě toho, že má být ve vzájemné akci druhým měsíčkem, je také momentálně např. ve stínu samotného Jupitera. K této kontrole se hodí programy typu planetárium, např. komerční Guide případně volně dostupné Stellarium nebo CdC. Můžeme samozřejmě podle konfigurace měsíčků případně přizpůsobit i konfiguraci dalekohledu a použít delší ohnisko nebo vhodný Barlow, pokud to pomůže při následné redukci pozorování. Protože jsou měsíčky jasné, typicky kolem 5.0 magnitudy, není potřeba nijak velký dalekohled, postačil by 80-100mm, hodí se ale ohnisko alespoň 1 až 1.5 metru. Pro zeměpisnou polohu Prahy vychází pozorovací sezóna u této kampaně na květen až prosinec 2010.

Jak a čím tedy pozorovat?

V zásadě je možné pozorovat jakkoliv, za předpokladu dodržení určitých pravidel. Zjednodušeně se dá říci, že pravidla jsou tato: —  odpozorovat co nejpřesněji světelnou křivku úkazu (z fotometrického hlediska)
—  pokrýt křivku dostatečným množstvím bodů s rezervou před a po úkazu
—  mít každý bod pozorování navázaný na přesný čas s chybou, odpovídající technice pozorování, nejhůře však s chybou 1 sekunda.

Je tedy možné a akceptované např. vizuální pozorování, kdy je nejkritičtější požadavek na časovou přesnost. Je ale potřeba zdůraznit, že pro vizuálního pozorovatele se kampaň v podstatě omezuje na ten zlomek z celkového počtu úkazů, kdy jsou poklesy jasnosti dostatečně hluboké. Drtivá většina úkazů má totiž pokles jasnosti menší než 0.5 magnitudy. Navíc je nutno být opravdu dobrý pozorovatel, máme-li udělat odhad jasnosti během jednotek sekund, protože mnoho těchto vizuálních úkazů se odehraje během 10 minut či méně a je tak nutno pořizovat odhad např. každých 15-20 sekund. Výrazně pomůže diktafon a současně nahrávaný časový signál ve formě pípání.

Další používanou technikou je fotoelektrická fotometrie. Ta ale mezi českými amatéry zrovna dvakrát rozšířená není a proto s ní nebudeme ztrácet čas. V dnešní době ji totiž zcela vytlačila CCD fotometrie. Za předpokladu dodržení základních pravidel používaných pro zpracování CCD snímků je možné získat dobrou fotometrii, určitým problémem ale bývá časová přesnost pozorování, protože drtivá většina ovládacích SW zapisuje čas s přesností na 1 sekundu, přičemž ale mnohdy není jednoduché zjistit reálný čas, odpovídající tomu z hlavičky snímku. K tomu přistupují problémy s udržováním přesného času v počítači, ze kterého se čas pro zápis do snímku bere. Při použití standardních fotometrických balíků, jako např. (C-)Munipack nebo Iris také může působit problémy vzájemná blízkost měsíčků či kotoučku Jupitera. Buď vymyslíme postup jak na to, nebo se úkazu vyhneme. V tomto případě tedy platí – CCD technika je použitelná, ale za předpokladu, že si celý záznamový proces předem časově zkalibrujeme. CCD fotometrie je natolik přesná, že si zaslouží znát absolutní časy s přesnosti 0.1 sekundy. Do této skupiny by se dala zahrnout pravděpodobně i pozorování např. webovými kamerami, pokud je možné fotometrické zpracování s dodržením výše uvedených pravidel.

Posledním typem pozorovací techniky, kterou chci zmínit, je pozorování TV kamerou. Snaha dodržet podmínky požadované organizátory kampaně je samozřejmá, zmíním proto jen princip. TV signál v normě PAL je sledem 50 půlsnímků za sekundu, umožňující tím pádem časové rozlišení 0.02 sekundy. Nevýhodou je, že digitalizace je pro každý barevný kanál pouze 8-bitová, takže dostáváme pro barevný signál 3*256 úrovní intenzity, který je ale ve skutečnosti pro ČB kameru opravdu jen 8-bitový a máme tak jen 256 úrovní jasu. To je oproti 12-ti až 16-ti bitovým CCD kamerám nevýhoda z hlediska přesnosti fotometrie, která je částečně kompenzovaná tím, že obraz hvězdy je rozložen na více pixelech. Síla TV techniky je ale v  množství snímků bez mrtvých časů mezi expozicemi a možnosti přesné časové kalibrace např. vkladačem času.

Pokračování článku nalezněte na

http://cspp.astro.cz/clanky/2009-KocourMut.htm

Jan Mánek

Autor není registrovaný

Komentáře

Kometáře jsou uzavřeny.

Bottom