... schön ist auch die grafische Erläuterung eine Seite nach links:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/Diagram_of_umbra%2C_penumbra_%26_antumbra.png
CS Jan
PS: Der Link führte bis eben auf eine andere Wikipedia-Grafik ...
... schön ist auch die grafische Erläuterung eine Seite nach links:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/Diagram_of_umbra%2C_penumbra_%26_antumbra.png
CS Jan
PS: Der Link führte bis eben auf eine andere Wikipedia-Grafik ...
Somit stimmt Grischas Vorhersage in WinJUPOS nach meiner Einschätzung vollkommen.
Hallo Torsten,
meine Kritik an der WinJUPOS-Darstellung richtet sich aus dem Zusammenhang erkennbar allein gegen den scharfkantigen schwarzen Außenrand des Kallistoschattens, wie er zumindest an meinem Bildschirm auffällig in Erscheinung tritt. Die Wiedergabe in Deinen Aufnahmen erscheint mir viel realistischer.
CS Jan
Um die Halbschatten im Bild darstellen zu können, darf man halt nicht zu stark schärfen.
Hallo Torsten,
Deine an oberster Stelle gezeigte SW-Aufnahme des Kallisto-Schattens gefällt mir am besten. Sie macht deutlich, wie der äußere Rand des Halbschattens weitgehend im Umgebungslicht "versickert". Das gilt natürlich in entsprechender Weise auch für die Halbschatten der anderen Jupitermonde, so dass die in meiner Tabelle eingetragenen "visuellen" Breiten der Halbschatten für den Beobachter noch deutlich schmaler ausfallen werden als dort angegeben. Der scharfe Rand des Kallistoschattens auf der WinJUPOS-Aufnahme ist völlig unrealistisch.
CS Jan
Duchmesser Kernschatten: 1964 km
Hallo Oskar,
ist das nach Deiner Rechnung nicht eher der Kernschatten-Radius ?
CS Jan
Der äußere Radius des Halbschattens weitet sich dann hinter dem jeweiligen Mond mit zunehmender Entfernung in demselben Maße auf, wie der Radius des Kernschattens abnimmt.
Ausgehend von dem oben definierten Winkel φ = 0,000895 und dem daraus für Io ermittelten Kernschattendurchmesser auf der Jupiteroberfläche bei senkrechtem Auftreffen habe ich die folgende Tabelle für alle vier Galileischen Monde zusammengestellt:
Wir sollten uns an das Thema der Diskussion erinnern: Mars! Das Schattenthema kam hier erst auf im Zusammenhang mit der Frage, in wie weit man bei hochauflösender Astrofotografie reale Strukturen von Artefakten unterscheiden kann, insofern also doch nicht ganz "off topic“.
CS Jan
ich habe nochmal nachgerechnet ...
Hallo Christoph,
Dank Dir für die viel sorgfältiger durchgeführten Berechnungen zur visuellen Breite des Io-Halbschattens. Ich hatte ja in erster Näherung noch nicht einmal das spitze Zulaufen des Kernschattens berücksichtigt. Bei Deiner Rechnung könnte man noch eine durchaus zulässige Vereinfachung dadurch erzielen, dass man rIo gegen rSonne vernachlässigt. Dann haben wir es nur noch mit einem Winkel φ = r(Sonne) / d(Sonne-Io) zu tun.
Die Durchmesser von Kern- und Halbschatten der Jupitermonde lassen sich dann aus den Schnittpunkten der „inneren“ und der „äußeren“ Tangenten der Sonne und des jeweiligen Mondes entsprechend Deiner dritten Zeichnung berechnen. Der Schnittpunkt der inneren Tangenten liegt von der Sonne aus gesehen vor Io, die äußeren Tangenten schneiden sich dahinter. Wegen der großen Entfernung zur Sonne im Vergleich mit den Radien der Mondbahnen können wir wieder in guter Näherung in beiden Fällen mit demselben Schnittwinkel φ rechnen. Der äußereRadius des Halbschattens weitet sich dann hinter dem jeweiligen Mond mit zunehmender Entfernung in demselben Maße auf, wie der Radius des Kernschattens abnimmt.
Wenn also der Radius des Kernschattens gegenüber dem Radius des Mondes selbst mit zunehmender Entfernung um x km abnimmt, vergrößert sich gleichzeitig der Radius des Halbschattens um denselben Betrag. Wenn wir im konkreten Fall des Io-Schattens auf Jupiter eine Reduzierung des Kernschattenradius um 300 km berechnen, sollte der Halbschatten 600 km breit sein. Das wäre rund 1/5 des Kernschattendurchmessers in guter Übereinstimmung mit der Vermessung des Fotos. Von der Erde aus betrachtet hätte der Halbschatten dann eine visuelle Breite von 600 km / 600 Mio km = 0,21“. Als Linie mit hohem Kontrast – wie etwa bei der Encke-Teilung – wäre das wahrscheinlich in größeren Teleskopen noch gut erkennbar, bei einem Grau-Übergang bin ich da eher skeptisch.
Bei Ganymed sieht es schon viel besser aus, er ist rund 3x so weit weg von der Jupiteroberfläche wie Io, und dementsprechend ist auch sein Halbschatten etwa 3x so breit, d.h. etwa 0,6“, und könnte in größeren Teleskopen durchaus erkennbar sein.
CS Jan
Schärfungsprozesse ...
Hallo Jörg,
die sprichst Du zu Recht an, denn ihre Wirkung erstreckt sich bei hochvergrößerten Planetenbildern in der Tat typischerweise über mehrere Pixel. Die für meinen 10" Spiegel einigermaßen hoch aufgelösten Mond- und Planetenbilder poste ich normalerweise mit einer Bildauflösung von 0,2"/px, damit kann man den Io-Halbschatten auf Jupiter schon nicht mehr klar abbilden, siehe #33. Ob das mit 16" Öffnung deutlich besser geht, wage ich zu bezweifeln.
CS Jan
Ganymed hat vom Jupiter aus gesehen einen visuellen Durchmesser von 5.260 km / 930.000 km = 19,4', sein Kernschatten ist also - rechnerisch - nur rund 3x breiter als der Halbschatten.
Hallo miteinander,
Bei Io sieht es so aus: 3.643 km / 350.000 km = 35,7', sein Kernschatten ist also - rechnerisch - rund 6x breiter als sein Halbschatten, dessen Breite ja durch den visuellen Sonnendurchmesser aus der Jupiterperspektive mit 6' gegeben ist. Bei der Pixellinien-Analyse des unter #18 geposteten NASA-Fotos komme ich eher auf einen Faktor 5:
P.S.
Ich fürchte, meine obigen Berechnungen zu den visuellen Durchmessern und Halbschattenbreiten sind unzutreffend, es geht ja hier um die tatsächlichen Dimensionen der Schattenbilder !! Wenn also der Io-Schatten von der Erde aus gesehen einen visuellen Durchmesser von 3.643 km / 6x108 km = 1,25" hat, und der Halbschatten ist gemäß Bildanalyse 5x schmaler, dann hat letzterer eine Breite von 0,25". Das ist allerdings immer noch deutlich mehr als 0,1" ...
Der Halbschatten bildet um den Kernschatten dann einen Ring von 190 km Dicke.
Hallo Christoph,
Deine Rechnung gefällt mir - im Prinzip ...
Allerdings komme ich auf anderem Wege zu einem anderen Ergebnis: Die Breite des Halbschattens sollte doch etwa dem visuellen Durchmesser der Sonne vom Jupiter aus gesehen entsprechen, das sind rund 6'. Ganymed hat vom Jupiter aus gesehen einen visuellen Durchmesser von 5.260 km / 930.000 km = 19,4', sein Kernschatten ist also - rechnerisch - nur rund 3x breiter als der Halbschatten. Andererseits wird die sichtbare Breite des Halbschattens deutlich kleiner sein als die rechnerische, weil es dort schon bei einem Bruchteil der Sonnenbeleuchtung wieder "hell" ist.
CS Jan
(1) Möglich wäre eine Unschärfe durch Beugungsseffekte.
(2) Mich treibt erhrlich gesagt momentan die Frage, wie sehr das, was ich mit meinen Augen sehe, der Wirklichkeit noch entspricht, ziemlich um. Auch bei meinen eigenen Bildern. Vielleicht habe ich einfach dahingehend einen unrealistischen Anspruch.
Hallo Oskar:
(1) ... oder auch Bearbeitungssäume?
(2) Für mich gelten alle Merkmale als "wirklich", die tatsächlich vorhandenen Strukturen entsprechen und nicht als reine Artefakte zu bewerten sind. Das Ausmaß der Hervorhebung von realen Strukturen durch Kontrastverstärkung halte ich für Geschmackssache, ähnlich wie z.B. auch die für meinen Geschmack oftmals übertriebene Farbsättigung in der "Alltagsfotografie" ...
CS Jan
Merkwürdige Perspektive: Ist der Mondschatten nicht viel zu groß im Verhältnis zum Durchmesser des Planeten im Hintergrund ??
CS Jan
Aber schau z.B. mal auf die längliche Struktur, oben, in der Fläche, relativ mittig.
Hallo miteinander,
immerhin finde ich diese Struktur recht ausgeprägt auch bei Anthony Wesley ...
CS Jan
insgesamt finde ich das Bild nun stimmiger.
Hallo Ralf,
die zweite Version gefällt mir sehr viel besser! Es erscheint mir sinnvoll, den Kontrast unter Vermeidung von Artefakten so weit zu verstärken, dass tatsächlich vorhandene Strukturen deutlich erkennbar werden, vgl. meine Aufnahme von derselben Gegend - wenn auch nur mit 10" - aus der vorausgegangenen Opposition.
CS Jan