Amateure helfen bei der Erforschung des Jupiters

Die Beobachtung der Riesenplaneten Jupiter [1] und Saturn [1] ist von großer wissenschaftlicher Bedeutung. Trotz der Untersuchung dieser Gasplaneten mithilfe von Raumsonden sind zum besseren Verständnis dieser Riesenplaneten kontinuierliche (erdgebundene) Beobachtungen notwendig. Insbesondere die schnelle Veränderung der dynamischen Atmosphäre beider Planeten kann mithilfe von professionellen Teleskopen nicht kontinuierlich erfasst werden.

Amateure helfen den Profis
Es besteht die Möglichkeit, dass Amateurastronomen mithilfe von kleinen Teleskopen (Durchmesser 15-40 cm) und moderner Hardware bzw. Software die Veränderungen der Atmosphären beider Gasplaneten auf täglicher Basis beobachten. Dabei kann die Struktur und die Entwicklung der atmosphärischen Strukturen - wie großskalige Störungen und Stürme in den Atmosphären der beiden Planeten - verfolgt werden. Auf diese Art und Weise können Beobachtungen von Amateurastronomen und professionellen Astronomen im Hinblick auf globale Veränderungen, Stürme oder andere Ereignisse abgestimmt und miteinander verglichen werden.

Software
Mithilfe von Webcams und entsprechender Software zur Kombination von Aufnahmen können selbst Amateure scharfe Bilder der beiden Riesenplaneten erhalten. Die Nutzung von (digitalen) Planetenkameras und den dabei gewonnenen Videos erzeugen bis zu einigen Hundert Aufnahmen pro Sekunde.

Mithilfe von Software wie beispielsweise Registax [1, 4] oder Autostakkert [1, 5] können diese Aufnahmen ausgewertet und unter Zuhilfenahme von Bildbearbeitungssoftware weiter bearbeitet werden. Dabei spielt die Software WInJUPOS [1] (Entwickler: Grischa Hahn [1]) in Bezug auf den Ausgleich von Rotationseffekten der Planeten eine wichtige Rolle. Die damit bearbeiteten Aufnahmen sind wesentlich schärfer als die Rohbilder.

Ausserdem kann die Position von Wolkenstrukturen beider Planeten vermessen und deren Bewegung vorhergesagt werden und vieles mehr. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Navigation von professionellen erdgebundenen oder Beobachtungen von Raumsonden von enormer Bedeutung. Bei Anwendung dieser Programme können bereits zahlreiche Details der Planetenatmosphären aufgelöst werden.

Die weltweiten Beobachtungen beider Planeten werden primär von dem International Outer Planet Watch - Planetary Virtual Observatory and Laboratory database (IOPW-PVOL Datenbank) [1] und der Amateurdatenbank ALPO (Japan) [1] gespeichert.

JUPOS
Die JUPOS-Datenbank (Database for Object Positions on Jupiter) [6] enthält sowohl historische als auch aktuelle Beobachtungen des Planeten Jupiter. Sie ist das Projekt eines Teams von Amateurastronomen in Europa.

Dabei werden Beobachtungen von Amateuren zusammen mit der WinJUPOS-Software [1] genutzt, um die Entwicklung des Planeten Jupiter zu verfolgen. Die Beobachter messen die Positionen aller deutlich sichtbaren Phänomene und speichern sie in der Datenbank. Daraus können Karten erstellt werden, die die zeitliche Bewegung der Flecken der Atmosphäre (auch relativ zu anderen Objekten) zeigen. Damit kann beispielsweise ein globales Windprofil eines bestimmten Atmosphärenbereiches des Planeten Jupiter berechnet werden.

Wichtige Beobachtungen
Beobachtungen von Amateurastronomen können professionelle Astronomen auf neue atmosphärische Phänomene oder Ereignisse hinweisen, die diese mithilfe von großen Teleskopen oder Raumsonden (wie beispielsweise Galileo [1], Hubble Weltraumteleskop (HST) [1] oder New Horizons [1]) im Detail beobachten können.

Ein bekanntes Beispiel hierfür ist die Beobachtung des Großen Roten Fleckes (GRF) [1]: Der GRF wurde mindestens seit dem Jahr 1831 von Amateuren beobachtet. Innerhalb dieses Zeitraumes verkleinerte sich der Fleck um rund 50 Prozent und wechselwirkte mit zahlreichen anderen Flecken und Strukturen der Jupiteratmosphäre; zudem hat sich seine Bewegung in der Atmosphäre verändert und seine Rotationsperiode verkürzt.

Der Planet Jupiter ist auch im Hinblick auf andere Phänomene interessant:
seit dem Jahr 1994 werden die Einschlagreste des Kometen Shoemaker-Levy 9 [1] von Amateuren und Profis beobachtet. Dabei haben kontinuierliche Beobachtungen der Amateure im Jahr 2009 zur Entdeckung einer dunklen Spur geführt, die wahrscheinlich auf ein Einschlagsobjekt mit einem Durchmesser von rund 200-500 Metern zurückgeht.
Der Einschlag kleinerer Objekte in die Jupiteratmosphäre erfolgte durch drei sog. Feuerbälle [1]; diese Beobachtung von Amateurastronomen konnte durch Infrarot-Observatorien und das HST verifiziert werden.

Die kontinuierliche Beobachtung des Jupiters durch Amateurastronomen hat zur Entdeckung von Feuerbällen in der Jupiteratmosphäre geführt. Die Beobachtung von Sternbedeckungen durch die Riesenplaneten kann räumliche und zeitliche Änderungen der Atmosphärenstruktur der Planeten Jupiter und Saturn aufspüren.

Ausblick
Während der nächsten 10 Jahre können Amateure den Profis helfen, die obere Atmosphäre des Jupiters im Hinblick auf deren räumliche und zeitliche Veränderung zu erforschen. Die beiden dazu notwendigen Sternbedeckungen [1, 7] finden am 12. April 2016 und am 2. April 2021 statt. Die Sternbedeckung im nächsten Jahr ist (bei gutem Wetter) von Europa aus sichtbar. In beiden Fällen wird der betreffende Stern ebenfalls von einem der Galileischen Monde [1], dem Mond Ganymed [1] im Jahr 2016 und dem Mond Io [1] im Jahr 2012, bedeckt. Beobachtungen der Sternbedeckungen durch die beiden Jupitermonde sollen helfen mögliche Atmosphären der Monde zu untersuchen.

Fazit
Die Koordinierung und Kommunikation zwischen professionellen Astronomen und Amateuren ist sehr wichtig geworden. Die Synergieeffekte beider Beobachtergruppen sind im Hinblick auf die Identifikation von Veränderungen der Atmosphären der Riesenplaneten Jupiter und Saturn und die Entdeckung neuer Phänomene von unschätzbarem Wert.

Falls Sie Fragen und Anregungen zu diesem Thema haben, schreiben Sie uns unter kontakt@ig-hutzi-spechtler.eu

Ihre
IG Hutzi Spechtler – Yasmin A. Walter

Quellenangaben:

[1] Mehr Information über astronomische Begriffe
www.wikipedia.de

[2] Kardasis, E., et. al, Journal of the British Astronomical Association (2015)

[3] Mousis, O., Experimental Astronomy 38 (2014)

[4] Mehr Information über die Software Registax

[5] Mehr Information über die Software Autostakkert
www.autostakkert.com

[6] Mehr Information über JUPOS
www.jupos.org
und WinJUPOS
http://jupos.org/gh/download.htm
http://www.grischa-hahn.homepage.t-online.de

[7] Mehr Information über Sternbedeckungen
http://tdc-www.harvard.edu/occultations

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