Αμοιβαία φαινόμενα μεταξύ δορυφόρων πλανήτη Κρόνου 2024-26

[tolis45]

Αγαπητοί Φίλοι,

Με έναρξη από αυτή τη χρονιά και μέχρι το 2026, λαμβάνουν χώρα μια σειρά από αποκρύψεις και εκλείψεις μεταξύ των μεγάλων δορυφόρων του πλανήτη Κρόνου (βλ. Εικόνα 1). Αυτό συμβαίνει διότι κάθε 15 περίπου χρόνια ο Κρόνος περνάει από σημείο ισημερίας, δηλ. ο ‘Ηλιος όπως αυτός φαίνεται από έναν παρατηρητή στον Κρόνο θα διασχίσει τη νοητή γραμμή του ισημερινού στον ουρανό του πλανήτη. Ενώ η Γη μας περνάει από τις ισημερίες της κάθε έξι μήνες, για τον Κρόνο αυτό συνέβη για τελευταία φορά τον Αύγουστο του 2009 και θα συμβεί πάλι σε λιγότερο από ένα χρόνο από τώρα, το Μάιο του 2025. Ως αποτέλεσμα, οι δορυφόροι του πλανήτη, των οποίων οι τροχιές είναι επίσης πολύ κοντά στον Κρόνειο ισημερινό, ευθυγραμμίζονται είτε με τον Ήλιο είτε με τη Γη προκαλώντας αντίστοιχα εκλείψεις ή αποκρύψεις τις οποίες μπορούμε να καταγράψουμε με τον κατάλληλο εξοπλισμό. Με αυτή την αφορμή αποφασίσαμε να ανοίξουμε εδώ μια θεματική ως χρήσιμο οδηγό και βοήθημα για την επιτυχή παρατήρηση αμοιβαίων φαινομένων από Έλληνες παρατηρητές.

Εικόνα 1: Οι επτά δορυφόροι του Κρόνου που συμμετέχουν σε αμοιβαία φαινόμενα παρατηρήσιμα με μικρά τηλεσκόπια την περίοδο 2024-26. Αυτοί είναι, από αριστερά προς δεξιά, οι: Μίμας, Εγκέλαδος, Τήθυς, Διώνη, Ρέα, Τιτάνας και Υπερίων. Οι συγκεκριμένες φωτογραφίες λήφθησαν από τη διαστημοσυσκευή Cassini (NASA/ESA) όταν αυτή βρισκόταν σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο την περίοδο 2004-2017.

Το Ινστιτούτο Ουράνιας Μηχανικής και Υπολογισμού Εφημερίδων (IMCCE, πρώην Bureau des Longitudes) το οποίο υπάγεται στο αστεροσκοπείο Paris-Meudon διοργανώνει τακτικά παρατηρησιακές εκστρατείες για την καταγραφή αυτών των φαινομένων, με σκοπό την ανίχνευση και ακριβή μέτρηση των παλλιροϊκών αλληλεπιδράσεων μεταξύ του πλανήτη και των δορυφόρων του, ώστε να εξαχθούν στοιχεία για την εσωτερική δομή και εξέλιξη των δορυφόρων. Με βάση δηλαδή δεδομένα φωτομετρίας από επίγειες παρατηρήσεις, αμοιβαίων φαινομένων των δορυφόρων όχι μόνο του Κρόνου αλλά και αυτών των πλανήτων Δία και Ουρανού εξάγονται συμπεράσματα για τα εγγενή γεωφυσικά χαρακτηριστικά των συγκεκριμένων ουρανίων σωμάτων. Η παρατηρησιακή εκστρατεία της περιόδου 2008-2009 με την ονομασία PHESAT09 είχε ως αποτέλεσμα την καταγραφή συνολικά 26 φωτομετρικών καμπύλων, 2 από τις οποίες καταγράφηκαν από την Ελλάδα και από Έλληνες παρατηρητές (δείτε δημοσίευση στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics εδώ: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2012/08/aa18509-11/aa18509-11.html

H επόμενη περίοδος των αμοιβαίων φαινομένων που αρχίζει φέτος περιέχει συνολικά 40 φαινόμενα ορατά από την Ελλάδα (Πίνακας 1) δηλ. τα συγκεκριμένα γεγονότα συμβαίνουν όταν ο Κρόνος είναι πάνω από τον ορίζοντα και με τον Ήλιο κάτω από τον ορίζοντα. Εξ αυτών, τα δύο (2) στις 24 Ιουνίου και 13 Αυγούστου έχουν ήδη λάβει χώρα ενώ ακόμη τρία (3 - σημειωμένα με κόκκινο χρώμα) συμβαίνουν όταν ο δορυφόρος-στόχος είναι στη σκιά του Κρόνου και συνεπώς μη ορατός.  Έτσι απομένουν 35 γεγονότα τα οποία κατανέμονται ανά έτος ως εξής: 2024 (3), 2025 (31) και 2026 (1). Να σημειώσουμε ότι κάποια γεγονότα λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια του λυκόφωτος, όπως πχ αυτό της 25ης Απριλίου 2025 με τον Ήλιο μόνο 6 μοίρες κάτω από τον ορίζοντα. Σε τέτοιες περιπτώσεις θα βοήθησει η χρήση κόκκινου φίλτρου όπως πχ τα Johnson/Bessel R ή I, μέσω των οποίων μειώνεται αρκετά η σχετική συνεισφορά του ουρανού στη μέτρηση του σήματος των δορυφόρων.

Πίνακας 1: Κατάλογος αμοιβαίων φαινομένων μεταξύ των δορυφόρων του Κρόνου ορατά από την Ελλάδα την περίοδο 2024-26. O πίνακας συντάχθηκε μέσω του διαδραστικού λογισμικού δημιουργίας εφημεριδών MULTI-SAT το οποίο διατίθεται στην ιστοσελίδα του IMCCE (http://nsdb.imcce.fr/multisat/nsszph6he.htm), με την υποβολή του τριψήφιου κώδικα τοποθεσίας (observatory code) που αντιστοιχεί στο αστεροσκοπείο Αθηνών (066). Οι συνθήκες παρατήρησης από άλλες τοποθεσίες εντός της ελληνικής επικράτειας είναι πρακτικά οι ίδιες, με μόνη διαφορά τα ύψη των ουρανίων σωμάτων (Στήλες  17 και 18) τα οποία ενδέχεται να διαφέρουν 1 ή 2 μοίρες από τις τιμές του Πίνακα.

Επεξηγηματικό υπόμνημα Πίνακα 1:

Στήλη 1-3: Ημερομηνία του γεγονότος (Universal Time - UT). Για μετατροπή από UT σε Ώρα Ελλάδος προσθέστε δύο (2) ώρες (χειμερινή ώρα) ή τρείς (3) ώρες (θερινή ώρα).

Στήλη 4-6: Ώρα έναρξης του γεγονότος (UT).

Στήλη 7-9: Ώρα λήξης του γεγονότος (UT).

Στήλη 10: Περιγραφή του γεγονότος στη μορφή xYz, όπου τα ψηφία x & z αντιστοιχούν στους δύο δορυφόρους που συμμετέχουν στο γεγονός και Y είναι ο τύπος του γεγονότος, “Ο” για επιπρόσθηση και “Ε” για έκλειψη. Οι δε δορυφόροι είναι αριθμημένοι ως εξής: 1 – Μίμας, 2 – Εγκέλαδος, 3 – Τήθυς, 4 – Διώνη, 5 – Ρέα, 6 – Τιτάνας και 7 – Υπερίωνας.

Στήλη 11: Διάρκεια του γεγονότος σε λεπτά. Εδώ βλέπουμε ότι τα περισσότερα γεγονότα διαρκούν από 1 μέχρι 10 λεπτά.

Στήλη 12: Αγνοείστε.

Στήλη 13: Αστρικό μέγεθος του στόχου.

Στήλη 14: Μέγιστη αναμενόμενη πτώση της λαμπρότητας του στόχου.

Στήλη 15: Απόσταση του δορυφόρου-στόχου από το δίσκο του Κρόνου σε δλ τόξου.

Στήλη 16: (Μόνο για εκλείψεις) Απόσταση μεταξύ των δορυφόρων που συμμετέχουν στο γεγονός σε δλ τόξου.

Στήλη 17: Ύψος του Κρόνου στον ουρανό σε μοίρες.

Στήλη 18: Ύψος του Ήλιου στον ουρανό σε μοίρες (αρνητικό αν ο Ήλιος είναι κάτω από τον ορίζοντα).

Στήλη 19: Σεληνιακή φάση (0 – Νέα Σελήνη, 1 – Πανσέληνος).

Ο κύριος σκοπός της παρατήρησης αμοιβαίων φαινομένων είναι η φωτομετρική καταγραφή της πτώσης της λαμπρότητας του δορυφόρου-στόχου (ή στόχων) μέσω διαδοχικων λήψεων και με επαρκές σήμα ανά λήψη για την εξαγωγή φωτοκαμπύλης, η οποία με τη σειρά της θα αναχθεί σε υπέρ-ακριβή εκτίμηση της σχετικής θέσης των δορυφόρων τη δεδομένη χρονική στιγμή. Για το σκοπό αυτό, οι λήψεις θα πρέπει να περιέχουν, εκτός από το δορυφόρο-στόχο, και έναν επιπλέον δορυφόρο που θα χρησιμεύει ως φωτεινή πηγή αναφοράς. Στην περίπτωση έκλειψης ενός δορυφόρου από τη σκιά άλλου δορυφόρου (eclipse) ως δορυφόρος αναφοράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί και αυτός του οποίου η σκιά προκαλεί την έκλειψη, ενώ στην περίπτωση απόκρυψης ενός δορυφόρου από άλλο (occultation) ο δορυφόρος αναφοράς θα είναι κάποιος τρίτος δορυφόρος. Η εξαγωγή της φωτομετρικής καμπύλης γίνεται με μέτρηση του σήματος του δορυφόρου-στόχου και ταυτόχρονα του δορυφόρου αναφοράς σε κάθε μια από τις λήψεις με την γνωστή μέθοδο της φωτομετρίας με διάφραγμα (aperture photometry).

Για να είναι οι καταγραφές των αμοιβαίων φαινομένων αξιοποιήσιμες, συνιστάται, στη σχετική βιβλιογραφία, η χρήση τηλεσκοπίου μεγάλης εστιακής απόστασης, έτσι ώστε η απεικόνιση του δορυφόρου στον ψηφιακό αισθητήρα να καταλαμβάνει αρκετά εικονοστοιχεία (pixels). Οι κυρίως δορυφόροι του Κρόνου, αν και όχι όσο τόσο λαμπροί όσο του Δία, είναι αρκετά φωτεινοί στόχοι. Ο διαμέτρου 5000-χλμ Τιτάνας κρατάει τα σκήπτρα του λαμπρότερου δορυφόρου με μέσο αστρικό μέγεθος +8.3 και ακολουθείται από τους Ρέα, Τήθυ και Διώνη (10ου-11ου μεγέθους), Εγκέλαδο (12ου μεγέθους) και τελευταίους (και μικρότερους) τους Μίμαντα και Υπερίωνα με μέγεθος +12.5. Αυτοί μπορούν να καταγραφούν με επαρκές λόγο σήματος-θορύβου με λήψεις της τάξεις των 1-10 sec αναλόγως της φωτοληπτικής ικανότητας του τηλεσκοπίου αλλά και της ευαισθησίας του αισθητήρα (CCD ή video). Η χρήση φίλτρου δεν είναι γενικά απαραίτητη, αν και αυτή μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα της καταγραφής όταν οι δορυφόροι είναι πολύ κοντά στον δίσκο του Κρόνου. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ή χρήση φίλτρων όπως τα προαναφερθέντα R ή I μειώνει την επιφανειακή λαμπρότητα (surface brightness) του δίσκου του Κρόνου, αυξάνωντας έτσι την αντίθεση (contrast) με τους δορυφόρους. Σημασία στην καταγραφή των αμοιβαίων φαινομένων έχει επίσης η αξιόπιστη βάση χρόνου και εδώ απαιτείται συγχρονισμός του ρολογιού της συσκευής που αποθηκεύει τα δεδομένα (κάμερα ή υπολογιστής) με την ώρα UT και ακρίβεια τουλάχιστον 0.1 sec. Η δε απαίτηση για επάρκεια του σήματος ορίζει τον ελάχιστο χρόνο έκθεσης άρα και το μέγιστο αριθμό λήψεων, ενώ ο ελάχιστος αριθμός πρέπει να είναι τέτοιος ώστε η περίοδος του γεγονότος να καλύπτεται από τουλάχιστον 10 λήψεις, πχ το γεγονός της 30ης Δεκεμβρίου 2024 διαρκεί 90 sec και έτσι κανονίζουμε να παίρνουμε τουλ. μία λήψη ανα 9 sec. Για περισσότερες λεπτομέρειες και παραδείγματα τόσο της καταγραφής όσο και της ανάλυσης τέτοιων παρατηρήσεων, ο αναγνώστης παραπέμπεται εδώ: https://www.ea.gr/ea/myfiles/File/presentations/Kronos_2008.pdf

 

Το επεξεργάστηκε Αύγουστος 28, 2024 ο tolis45

[tolis45]

Το επόμενο γεγονός είναι η έκλειψη του Τήθυ από τον Μίμαντα την Πέμπτη το βράδυ.

Το γεγονός θα διαρκέσει από 2310 μέχρι 2321 ΩΕ με αναμενόμενη πτώση λαμπρότητας 0.26 mag.

Επισυνάπτω εικόνα του Κρόνειου συστήματος την ώρα του γεγονότος. Πηγή: https://pds-rings.seti.org/tools/viewer3_sat.html

[fotodektis]

Καλησπέρα!

Προσπάθησα να αναπαραστήσω το φαινόμενο σε αστρονομικά προγράμματα (Hallo Nothern Sky,Cartes du Ciel,Stellarium,SkySafari 6 Pro).

Σε κανένα δεν φάνηκαν να πλησιάζουν πάρα πολύ Τηθύς και Μίμας.

Στο HNSky έχει αναπαρασταθεί με μεγάλη ακρίβεια (σχεδόν ταύτιση την σωστή ώρα) απόκρυψη άστρου από κομήτη,που είχα παρατηρήσει πριν χρόνια.

Στο Cartes du Ciel μέτρησα με αρκετές μετρήσεις την ελάχιστη απόστασή τους στα (1.5)" όχι στην προβλεπόμενη ώρα,αλλά μεταξύ 23:38-00:08.

Έδωσα τα ακριβή στοιχεία (γεωγραφικό πλάτος,μήκος κλπ.) σε όλα,όπως και στο Saturn Viewer 3.1,αλλά πουθενά δεν υπήρξε προσέγγιση ώστε να υποτεθεί έκλειψη/απόκρυψη.

Τί συμβαίνει?

Τα αστρονομικά προγράμματα δεν έχουν την απαιτούμενη ακρίβεια για κάτι τέτοιο?

Ευχαριστώ-Κώστας 🙂

Το επεξεργάστηκε Νοέμβριος 14, 2024 ο fotodektis

[tolis45]

Φίλε Φωτοδέκτη,

Νομίζω μπερδεύεις την έκλειψη (eclipse) με την επιπρόσθηση (occultation).

Στην δεύτερη οι δύο δορυφόροι ευθυγραμμίζονται με τη Γη και βλέπουμε τον ένα να ακουμπάει στον άλλο.

Στην πρώτη οι δορυφόροι ευθυγραμμίζονται με τον Ήλιο και η σκιά του ενός πέφτει πάνω στον άλλο.

Αυτή είναι και η περίπτωση που έχουμε εδώ. Αν βάλεις τα στοιχεία στο SV 3.1 και περιορίσεις το πεδίο

στο 1 δλ τόξου γύρω από τον Τήθυ, θα δεις τη σκιά του Μίμαντα να περνάει από πάνω.

Απόστολος.

[fotodektis]

Φίλε Απόστολε έχεις δίκαιο,νόμισα ότι το φαινόμενο είναι απόκρυψη,ενώ είναι έκλειψη της Τηθύος από τον Μίμαντα!

Νόμιζα ότι έκλειψη είναι μόνο όταν τα δύο σώματα έχουν το ίδιο ή συγκρίσιμο φαινόμενο μέγεθος (γι'αυτό υπέθεσα απόκρυψη),ενώ έκλειψη θεωρείται και όταν το ένα εισέρχεται στον κώνο σκιάς του άλλου.

Το ξεκαθάρισες πολύ ωραία με την διαφορά μεταξύ ευθυγράμμισης των σωμάτων με την Γή (όπου αναφέρεται η απόκρυψη/επιπρόσθηση) και της ευθυγράμμισης των σωμάτων με τον Ήλιο,οπότε πέφτει η σκιά του Μίμαντα πάνω στην Τηθύ και έχουμε έκλειψη.

Χρησιμοποίησα το S.V 3.1 βάζοντας πεδίο 0.3 arc sec για μικρότερο πεδίο και μεγαλύτερη ακρίβεια και πήρα αυτές τις εικόνες (φαίνεται η σκιά του Μίμαντα σαν ξεθώριασμα πάνω στους μεσημβρινούς-δεν ξέρω αν υπάρχει καλύτερος τρόπος απεικόνισης):

Ευχαριστώ πολύ για την διόρθωση-Κώστας! 🙂

Το επεξεργάστηκε Νοέμβριος 15, 2024 ο fotodektis

[fotodektis]

Θα μπορούσε το φαινόμενο να παρατηρηθεί οπτικά με τηλεσκόπιο,χωρίς φωτογραφική/φωτομετρική μέθοδο;

Υπάρχουν άραγε αστρονομικά προγράμματα (εκτός από το Saturn Viewer 3.1 και τα παρόμοια ειδικά) στην αγορά που να είναι γενικής χρήσης και με μεγαλύτερη πληρότητα από αυτά που χρησιμοποιούμε συνήθως,τα οποία να δείχνουν όχι μόνο παραμετρικά αλλά και φωτορεαλιστικά με ακρίβεια τέτοια φαινόμενα;

Σκεφτόμουν για αγορά κάτι σαν το Starry Night ή το Sky Map Pro ή κάτι ανάλογο,αλλά δεν έχω αναλυτική εικόνα τί δυνατότητες έχουν-κοστίζουν και αρκετά χρήματα...

Το επεξεργάστηκε Νοέμβριος 15, 2024 ο fotodektis

[fotodektis]

Για να ξεκαθαρίσουμε τους ορισμούς,μέχρι τώρα έχω διαβάσει ότι:

1)Απόκρυψη/Επιπρόσθηση

Έχουμε όταν ένα ουράνιο σώμα διέρχεται μπροστά από κάποιο άλλο σε σχέση με παρατηρητή στη Γη =>

το φως από το σώμα που κείται μακρύτερα να εμποδίζεται μερικώς ή ολικώς να φτάσει στο μάτι ή στο οπτικό όργανο του παρατηρητή.

Ο όρος απόκρυψη αφορά το σώμα που κείται μακρύτερα και το φως του μειώνεται.

Ο όρος επιπρόσθηση αφορά το σώμα που κείται πλησιέστερα στον παρατηρητή και αποκρύπτει το μακρινότερο σώμα.

Στην επιπρόσθηση το φαινόμενο γωνιακό μέγεθος του πλησιέστερου σώματος είναι μεγαλύτερο του μεγέθους του σώματος που αποκρύπτεται.

2)Αν το φαινόμενο γωνιακό μέγεθος του πλησιέστερου σώματος είναι μικρότερο από το σώμα που αποκρύπτεται,τότε το φαινόμενο λέγεται διάβαση.

Αυτό ισχύει και για τις διαβάσεις των εσωτερικών πλανητών μπροστά από τον ηλιακό δίσκο.

3)Αν τα δύο σώματα έχουν το ίδιο ή συγκρίσιμο φαινόμενο μέγεθος ή το ένα εισέρχεται στον κώνο σκιάς του άλλου,τότε το φαινόμενο λέγεται έκλειψη.

Είναι σωστοί αυτοί οι ορισμοί που διάβασα σε αστρονομικά sites;

[tolis45]

On 15/11/2024 at 5:44 ΜΜ, fotodektis said:

Θα μπορούσε το φαινόμενο να παρατηρηθεί οπτικά με τηλεσκόπιο,χωρίς φωτογραφική/φωτομετρική μέθοδο;

Υπάρχουν άραγε αστρονομικά προγράμματα (εκτός από το Saturn Viewer 3.1 και τα παρόμοια ειδικά) στην αγορά που να είναι γενικής χρήσης και με μεγαλύτερη πληρότητα από αυτά που χρησιμοποιούμε συνήθως,τα οποία να δείχνουν όχι μόνο παραμετρικά αλλά και φωτορεαλιστικά με ακρίβεια τέτοια φαινόμενα;

Σκεφτόμουν για αγορά κάτι σαν το Starry Night ή το Sky Map Pro ή κάτι ανάλογο,αλλά δεν έχω αναλυτική εικόνα τί δυνατότητες έχουν-κοστίζουν και αρκετά χρήματα...

Kώστα,

Σε αυτό ειδικά το ερώτημα έκανα τις εξής δύο σκέψεις:

Από τα βάθη των δεκαετιών θυμάμαι το RedShift, το οποίο διαφημιζόταν ώς top σε θέματα photorendering. Υπάρχει ακόμα εδώ: https://redshiftsky.com/

Επίσης, τα φαινόμενα των δορυφόρων του Δία (όχι του Κρόνου) έχουν πιαστεί σε αρκετά καλή ανάλυση με τεχνικές lucky imaging. Ένα παράδειγμα

μπορείς να δεις εδώ: https://www.planetary.org/articles/2057.  Βέβαια κάτι τέτοιο θέλει άριστο seeing, τον Δία ψηλά στον ουρανό κλπ. Η επόμενη περίοδος

φαινόμενων αρχίζει το 2026.

 

[tolis45]

Φίλοι,

Αύριο ο Μίμας (mV~13) θα εκλείψει τον Εγκέλαδο (mV~12) από τις 2143 μέχρι τις 2146 Ώρα Ελλάδος.

Παραθέτω απεικονίσεις του γεγονότος από το Saturn Viewer.

Κοντά θα είναι και η Διώνη η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως στόχος αναφοράς.

Καλή Επιτυχία σε όσους το προσπαθήσουν.

[vtsamis]

Καλημερα Τολη,

Επιχειρησα παρατηρηση του γεγονοτος της 13ης Δεκ, αλλα δυστυχως λιγο πριν την εναρξη ο Κρονος, ηδη στις 20 μοιρες απο τον οριζοντα, βυθιστηκε σε αραιη συννεφια που εμποδισε τη ληψη καθαρων εικονων. Εδω ενα fits απο τις αρχικες ληψεις και δυο screen shots απο Starry Night με τις θεσεις Μι'μα, Ενγκε'λαδου και λοιπων δορυφορων.

Το επεξεργάστηκε Δεκέμβριος 22, 2024 ο vtsamis

[HOMO]

Κρίμα...... !  Βαγγέλη για τη φωτομετρία χρειάζεται αστέρας συγκρισης . Ο Τόλης λέει στο παραπάνω ποστ ότι η Διώνη μπορεί να γίνει αντικείμενο συγκρισης . Οι δορυφόροι διατηρούν σταθερή φωτεινότητα για να αποτελούν  ένα σταθερο σημείο ανακλώμενου φωτός ή αλλάζουν φωτεινότητα  αναλογα με τη θέση τους γύρω από τον Κρόνο;; Μήπως στο λίγο χρονικό διάστημα που συντελείται το φαινόμενο δεν αλλάζει δραματικά η φωτεινότητα;;

 

[fotodektis]

11 hours ago, vtsamis said:

...και δυο screen shots απο Starry Night με τις θεσεις Μι'μα, Ενγκε'λαδου και λοιπων δορυφορων.

Καλησπέρα!

Ψάχνω αστρονομικά προγράμματα καλύτερα από τα γνωστά δωρεάν που έχουμε,δηλ.Cartes du Ciel,Hallo Nothern Sky,Stellarium κλπ.

Αλλά και από τα SkySafari 6 και 7 Pro σε android.

Το Starry Night Pro Plus 8 πόσο καλύτερο είναι από τα παραπάνω και είναι τόσο ακριβό?

Κοστίζει σε προσφορά (-75%) αυτές τις μέρες-μέχρι 31/12/2024-$64.99...

Ευχαριστώ-Κώστας 🙂

Το επεξεργάστηκε Δεκέμβριος 22, 2024 ο fotodektis