Jupitermonde

 

Alexander Pikhard

Die Beobachtung der Galileischen Jupitermonde ist eines der interessantesten Gebiete der Amateurastronomie. Sie ist schon mit kleinen Instrumenten möglich, immerhin wurden diese vier hellen Monde schon 1610 von Simon Marius und Galileo Galilei entdeckt. Aufgrund der Lage ihrer Bahnen liefern die vier hellen Jupitermonde eine Vielzahl an Erscheinungen, deren Beobachtung nicht nur sehr interessant und abwechslungsreich, sondern auch historisch bedeutsam und wissenschaftlich wertvoll ist.

 

1. Grundlegendes


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Da die vier Galileischen Monde eigentlich beachtliche Welten sind - sie übertreffen an Größe durchaus auch Planeten - sind sie sehr leicht zu beobachten. Eigentlich müssten sie auf Grund ihrer scheinbaren Helligkeiten durchaus mit freiem Auge zu sehen sein, doch der helle Jupiter überstrahlt sie, und so benötigt man mindestens einen Feldstecher, um die vier - meist in einer Reihe links und rechts von Jupiter aufgefädelten - Lichtpunkte zu erkennen. Der innerste Mond ist Io, gefolgt von Europa, dann Ganymed (der größte von allen) und schließlich Callisto.

Aufgrund ihrer raschen Umlaufbewegung um Jupiter und der Lage ihrer Bahnen pendeln die Galileischen Monde scheinbar in seitlicher Richtung um den Planeten und schon in relativ kurzer Zeit wird ihre Bewegung augenscheinlich.

Da wir das System des Jupiter von der Seite betrachten, können wir eine Vielzahl interessanter Erscheinungen beobachten: Transits von Monden vor dem Jupiter, Bedeckungen von Monden durch den Jupiter, Vorübergänge von Mondschatten (Sonnenfinsternisse), Verfinsterungen von Monden im Planetenschatten (Mondfinsternisse), enge Begegnungen von Monden (Konjunktionen) und manchmal sogar gegenseitige Bedeckungen und Verfinsterungen. Fast jede Nacht gibt es mindestens eine interessante Erscheinung!


 

2. Bedeckungen


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Bei einer Bedeckung wandert ein Mond hinter der Scheibe des Jupiter vorbei. Dabei verschwindet der Mond immer auf der Westseite und taucht auf der Ostseite wieder auf. Der Ein- und Austritt erfolgt nicht schlagartig, da die Monde kleine Scheibchen und die Sonne nicht punktförmig sind und die Jupiteratmosphäre allmählich dichter wird. Vom ersten Lichtabfall bis zum endgültigen Verschwinden (und umgekehrt) vergehen im Regelfall einige Minuten. Der exakte Ein- bzw. Austrittszeitpunkt kann daher nur durch Messserien ermittelt werden. Es gilt der erste bzw. letzte Kontakt. Die Ermittlung der genauen Kontaktzeiten ist schwierig.


 

3. Verfinsterungen


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Bei einer Verfinsterung wandert der Mond durch den Jupiterschatten. Dabei beginnt die Verfinsterung immer im Westen und endet im Osten. Während der Verfinsterung ist der Mond komplett unbeobachtbar von der Erde. Auch hier erfolgt der Ein- bzw. Austritt nicht schlagartig, sondern dauert wegen der Diffusität des Schattens (Halbschatten!) und dem Durchmesser des Mondes einige Minuten, weshalb auch hier Messserien von Vorteil sind. Wir beobachten eine Mondfinsternis im Jupitersystem.


 

4. Jupitermonde und Lichtgeschwindigkeit


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Galileis Vorschlag, die Lichtgeschwindigkeit über kurze Distanzen zu messen, scheiterte daran, dass die kurze Lichtlaufzeit zwischen den Messpunkten zu dieser Zeit noch nicht registriert werden konnte. Hätte man eine gut sichtbare "Laterne", die in sehr großer Entfernung von uns ein- und ausgeschaltet würrde, so ergäbe sich daraus eine realistische Möglichkeit der Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit. Der erste, der diese Idee ausnützte, war der dänische Astronom Ole Rømer. Er verwendete Verfinsterungen des Jupitermondes Io als fernes Lichtsignal.

Rømers Verfahren ist eigentlich sehr einfach und kann leicht, auch mit kleinen Fernrohren, nachvollzogen werden. So kann jeder den Versuch unternehmen, die Lichtgeschwindigkeit selbst zu bestimmen.


 

5. Durchgänge


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Bei einem Durchgang wandert der Mond vor der Jupiterscheibe vorbei. Der Eintritt erfolgt dabei immer im Osten, der Austritt im Westen. Durchgänge sind die am schwierigsten zu verfolgenden Jupitermonderscheinungen. Viele Beobachter erfassen nur die Kontakte.


 

6. Schattenvorübergänge


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Bei einem Schattenvorübergang wandert der Schatten eines Mondes über die Jupiterscheibe. Je nach Mond kann der Schatten als sehr dunkler SPOT bereits ab einer 40-fachen Vergrößerung wahrgenommen werden (Ganymed). Wir beobachten eine Sonnenfinsternis im Jupitersystem.


 

7. Gegenseitige Jupitermonderscheinungen


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Gegenseitige Jupitermonderscheinungen sind Jupitermondkonjunktionen - sie können jederzeit eintreten - und gegenseitige Verfinsterungen und Bedeckungen. Diese beiden Erscheinungen können nur dann eintreten, wenn wir das System des Jupiter von der Kante sehen (alle 6 Jahre).


 

8. Seltenes


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Das Reizvolle an Jupitermonderscheinungen ist ihr breites Spektrum der Häufigkeiten; Jupitermondkonjunktionen oder Erscheinungen von Io und Europa sind ziemlich häufig, Erscheinungen von Ganymed und Callisto schon viel seltener, insbesondere, da sie in bestimmten Jahren ja ganz ausfallen können.

Schon viel seltener ist das Eintreten von zwei oder mehr interessanten Erscheinungen gleichzeitig. Gegenseitige Jupitermonderscheinungen können nur etwa alle sechs Jahre für eine Periode von einigen Monaten auftreten.

Das Zusammentreffen von drei oder mehr Erscheinungen führt dann überhaupt zu extrem seltenen Situationen, denen Beobachter oft jahrelang entgegen fiebern.


 

9. Referenzen


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Internetseiten

Astronomische Jahrbücher

  • The Astronomical Almanac des U.S. Naval Observatory.

    Der Klassiker, auf dem alle anderen astronomischen Jahrbücher basieren. Detaillierte Kurvendiagramme, Ephemeriden der Elongationszeitpunkte, auch für Amalthea, und Ephemeriden der hellsten äußeren Monde.

  • Kosmos Himmelsjahr von Hans-Ulrich Keller, Kosmos-Verlag, ISBN 3-440-07725-X, in jeder größeren Buchhandlung (Achtung! Ist sehr rasch vergriffen!); auch auf CD-ROM erhältlich, deren Inhalt reicht aber an jenen des Buches nicht heran.

    Reich illustriert, das ideale Jahrbuch für Einsteiger. Jupitermonde: Sehr detaillierte Kurvendiagramme mit Schattenlage und Hilfsmittel zur Bestimmung der Breite. Sehr umfangreiche Liste von Jupitermonderscheinungen.

  • Österreichischer Himmelskalender von Prof. Hermann Mucke, Österreichischer Astronomischer Verein, erhältlich im Astronomischen Büro Wien.

    Enthält fast nur Zahlenmaterial, daher nur für Fortgeschrittene empfehlenswert. Kurvendiagramme und sehr umfangreiche Liste von Jupitermonderscheinungen, Ephemeride für Jupitermondkonjunktionen! Für dieses Beobachtungsprogramm daher die beste Quelle.

  • Der Sternenhimmel von Hans Roth, Kosmos-Verlag, ISBN 3-440-08855-3.

    Viel Information, größtenteils als Zahlen und Abkürzungen, daher auch nur für Fortgeschrittene ratsam. Keine Kurvendiagramme! Jupitermondpositionen und -erscheinungen zusammen mit anderen Erscheinungen tageweise zusammengefasst, daher gut für die kurzfristige, etwas umständlich aber für die längerfristige Planung.

Literatur

  • Günther D. Roth, Planeten beobachten, Verlag Sterne und Weltraum, 2002
  • Jean Meeus, Mathematical Astronomical Morsels, Willmann-Bell, 1997
  • John H. Rogers, The Giant Planet Jupiter, Cambridge University Press, 1995

 

A. Die kleinen Monde


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Von den heute bekannten 63 Jupitermonden liegen nur die vier Galileischen Monde in der Reichweite von Amateurteleskopen. Doch mit CCD-Kameras ändert sich das. Äußere Kleinmonde können wie schwache Asteroiden aufgesucht und aufgenommen werden.


 
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