Fotografowanie i obserwacje księżyców Jowisza
Zapewne wiele osób bawiło się w fotografowanie naszego ziemskiego Księżyca ale chyba nikomu nie przyszło do głowy robienie zdjęć księżyców innej planety. Okazuje się, że nie jest to takie trudne i możliwe nawet przy zastosowaniu wielu, bardzo popularnych dziś cyfrówek.
Rys historyczny
Obecnie wiemy o istnieniu 63 naturalnych satelitów Jowisza. Jednak tylko 4 z nich : Io, Europa, Ganimedes i Calisto są na tyle jasne, że mogą być bez problemu obserwowane zwykłą lornetką. Są nawet szanse dostrzeżenia ich gołym okiem, pod warunkiem jednak zasłonięcia samego Jowisza jakimś cienkim przedmiotem. Te 4 satelity bywają nazywane księżycami Galileuszowymi ze względu na ich odkrywcę - Galileusza.
Obserwacje
Jak odnaleźć Jowisza?
Tu pojawia się największy problem. Bo o ile przeciętny Polak wie jak wygląda Księżyc i nie powinien mieć problemów z jego rozpoznaniem to w przypadku Jowisza nie jest tak prosto.
Obserwować go możemy oczywiście w nocy (w dzień można go odnaleźć, ale to już jest astronomia ekstremalna). Jest on bez problemów widoczny gołym okiem jako jasna gwiazda, ale poza tym nie różni się właściwie niczym od innych błyszczących na niebie punktów. No właśnie, błyszczących. Z powodu turbulencji atmosferycznych światło gwiazd, będących praktycznie punktami świetlnymi, jest załamywane co widzimy właśnie jako mruganie lub migotanie. Podobnie dzieje się ze światłem docierającym do nas z Jowisza, jednak planeta ma na tyle dużą widoczną średnicę, że pomimo załamań światła zmian jasności nie widzimy. Jest to bardzo pomocne, ponieważ jeżeli widzimy jasną "gwiazdę", która na dodatek nie migocze to na 90% jest to jakaś planeta. A tu już do wyboru z pośród widocznych gołym okiem mamy tylko 5. Pestka wobec 6000 gwiazd widocznych na niebie.
Warunki widoczności Jowisza zmieniają się diametralnie w ciągu ok. jednego roku. Najlepiej widoczny jest w czasie opozycji, a najgorzej w okolicach koniunkcji ze Słońcem, gdy jest praktycznie nie widoczny. Już kilka miesięcy przed opozycją można go obserwować na porannym niebie (początek tego okresu dokładniej zależy od położenia planety na niebie). W okolicach opozycji najlepiej szukać go około północy nad południowym horyzontem. Później przez kilka miesięcy (jak długo, to zależy od jego położenia na niebie) Jowisz jest jeszcze widoczny wieczorem i zachodzi coraz wcześniej.
Daty opozycji Jowisza w latach 2007-2030:
2007-06-06 2016-03-08 2024-12-07
2008-07-09 2017-04-07 2026-01-10
2009-08-14 2018-05-09 2027-02-11
2010-09-21 2019-06-10 2028-03-12
2011-10-29 2020-07-14 2029-04-12
2012-12-03 2021-08-20 2030-05-13
2014-01-05 2022-09-26
2015-02-06 2023-11-03
Heavens Above
Oprócz poznania tych ogólnych wskazówek warto jednak zapoznać się z jego dokładniejszym położeniem na niebie, aby mieć 100% pewność, że wiemy gdzie patrzeć. Do tego celu mogę polecić strony takie jak www.heavens-above.com. Jeżeli nie jesteśmy tam zalogowani to najpierw musimy wybrać swoją lokalizację z bazy: www.heavens-above.com/countries.aspx. Następnie z grupy "Astronomy" wybieramy "Whole sky chart".
Powinniśmy zobaczyć okrągłą mapę nieba z zaznaczonymi planetami, gwiazdami i gwiazdozbiorami. Na dole mamy różne opcje tej mapy: możemy zmieniać datę i czas, wyświetlanie linii, opisów, rozmiar mapy itp. Zmiany zatwierdzamy przyciskiem "Submit". Mapa ta przedstawia wygląd nieba w danej chwili tak, jak byśmy trzymali ją nad głową.
Najlepiej chyba jest sobie wydrukować taką mapę na odpowiedni dzień i godzinę (oczywiście w negatywie, nie ma sensu marnować tuszu) i po zorientowaniu jej wg. kierunków świata (kompas lub inne harcerskie metody) odnaleźć Jowisza. Właściwie wystarczy zrobić to tylko raz w danym "sezonie" obserwacyjnym, ponieważ jeżeli raz odnajdziemy planetę to nie powinniśmy już mieć problemów z tym w kolejnych dniach czy tygodniach, czy to posługując się charakterystycznymi punktami na horyzoncie czy układami jasnych gwiazd.
Cartes du Ciel
Alternatywą do tego typu mapek jest znacznie wygodniejszy w użyciu program: Cartes du Ciel. Jest on całkowicie darmowy, można go pobrać ze strony: www.stargazing.net/astropc/index.html. Trzeba go jednak pobrać i zainstalować na swoim komputerze, co wymaga nieco pracy i czasu. Nauczenie się obsługi również zajmuje trochę czasu, jednak wszystkie te wysiłki opłacą się, ponieważ oferuje on znacznie więcej opcji ustawiania widoku itp. Oczywiście do odnalezienia samego Jowisza instalację tego programu uważam za zbędną, jednak może kogoś niebo zainteresuje nieco bardziej.
Stellarium
Wartym zainteresowania programem jest również Stellarium. Do pobrania ze strony: www.stellarium.org. Posiada zachwycającą oprawę graficzną i równie dobrze jak Cartes du Ciel nadaje się do orientacji na nieboskłonie, a przy tym ma bardziej przyjazny początkującym użytkownikom interfejs.
Przydatnym appletem jest również mapa satelitów Jowisza. Możemy tam dla dowolnej daty i czasu porównać sobie zarejestrowaną przez nas konfigurację satelitów z rzeczywistością.
Pogoda
Właściwie jeżeli tylko uda nam się odnaleźć Jowisza to nie powinniśmy mieć problemu ze zdjęciami ani obserwacjami wizualnymi. Oczywiście dobrze, jeżeli jest dość dobra przejrzystość i nie ma zamglenia ale nie jest to warunek niezbędny. Jeżeli mamy niezbyt stabilny statyw to dobrze, jeżeli nie będzie mocno wiało.
Obserwacje wizualne
Wielu doświadczonych obserwatorów twierdzi, że najbardziej oddalające się od planety księżyce można dostrzec gołym okiem, pod warunkiem przysłonięcia samej planety np. igłą czy innym cienkim przedmiotem. Nie ma powodu aby im nie wierzyć, ponieważ jasności księżyców Jowisza znajdują się w zasięgu nieuzbrojonego oka. Z pewnością jednak takie obserwacje wymagają sokolego wzroku, dużo cierpliości i doświadczenia.
Stosując nawet przyrządy optyczne o najmniejszej sile powiększenia, np. lornetki typu 6x20, jesteśmy już bez problemu w stanie obserwować wszystkie księżyce Galileuszowe oraz dość dokładnie rejestrować ich wzajemne zmiany położenia. Nic więc dziwnego, że Galileusz dostrzegł je w swoim prostym przyrządzie optycznym.
Oczywiście najlepiej nadaje się do tego teleskop nawet o nie dość dużym powiększeniu, jednak z dużym powodzeniem może zastąpić go większa lornetka. Dysponując jednak co najmniej refraktorem o średnicy 100mm, jesteśmy w stanie obserwować ciekawe zjawiska, jakimi są przejścia cieni księżyców na tarczy ich macierzystej planety. Ze względu na dużą kontrastowość takich zjawisk, ich zaobserwowanie nie powinno sprawić większych kłopotów. Inaczej jest, jeżeli chodzi o przejścia samych księżyców, i tu może być potrzebny teleskop o średnicy ponad 150, a może nawet 200mm. Są to bowiem trudniejsze do obserwacji zjawiska, więc konieczna będzie również lepsza pogoda - dobry seeing i znakomita przejrzystość powietrza.
Dysponując takim teleskopem, przy dobrych warunkach atmosferycznych można pokusić się o zaobserwowanie tarcz księżyców Galileuszowych. Największą średnicę kątową osiąga Ganimedes - 1,7", więc już nawet w 120mm refraktorze dość wyraźnie widać, że nie jest on obiektem punktowym.
Fotografowanie
Niezbędny sprzęt fotograficzny
Właściwie nie ma tu większego znaczenia czy jest to lustrzanka, hybryda czy kompakt. Ważne, żeby obiektyw miał możliwie jak najdłuższą maksymalną ogniskową - da nam to odpowiednią skalę (oczywiście bez przesady). Właściwie przy dużym oddaleniu księżyców od tarczy planety jest szansa na zarejestrowanie Ganimedesa lub Calisto nawet przy ekwiwalencie ogniskowej ok.100mm. Jednak aby móc zarejestrować wszystkie satelity Jowisza i śledzić zmiany ich położenia konieczny jest obiektyw o ogniskowej ekwiwalentnej ponad 200mm.
Właściwie niezbędny jest również tryb manualny w aparacie, bowiem w tym przypadku nawet punktowy pomiar światła raczej niewiele nam da. Przydaje się też manualne ustawianie ostrości. Dobrze również, aby nie było problemów z szumami przy wyższych czułościach. Nieodzowny jest również statyw, ponieważ poruszamy się w czasach naświetlania ok. 1s.
Technika wykonywania zdjęć
- Stabilność
Czasy naświetlania będą na pewno na tyle długie, że najmniejszego sensu nie mają próby zrobienia tego typu zdjęć z ręki. Konieczny jest niestety statyw i to dość solidny, aby nie drżał na wietrze. Oczywiście stosujemny najlepiej samowyzwalacz na 2 lub 10 sekund, alternatywnie wężyk spustowy. - Ostrość
Ostrość najlepiej ustawić ręcznie po prosty nastawiając obiektyw na nieskończoność. Jeżeli nie mamy w aparacie manualnego focusa, a AF nie jest w stanie ustawić ostrości na tak mały obiekt (mój S6500 sobie radzi) to można zrobić to w inny sposób: Ustawiamy najpierw aparat na jakiś możliwie oddalony obiekt (latarnia, okno czyjegoś domu) i blokujemy na nim ostrość, a następnie przestawiamy aparat na Jowisza. - Naświetlanie
Jeżeli chodzi o parametry naświetlania to najlepiej dobrać je eksperymentalnie. Ja w Fuji S6500fd przy obiektywie 300mm f/4.9 używam czułości 400ISO i czasu naświetlania 1s. Nie może być on już dłuższy, ponieważ zarejestrowany zostaje ruch gwiazd spowodowany ruchem obrotowym Ziemi. Ogólnie parametry naświetlania trzeba dobrać tak, aby zarejestrowały się wszystkie widoczne w danym momencie księżyce (czasami mogą one znajdować się przed lub za tarczą Jowisza, więc nie zawsze będą widoczne wszystkie cztery) i jednocześnie aby sama planeta nie była zbyt jasna i nie zalała światłem tego co chcemy zarejestrować. Należy strać się używać możliwie dużej czułości i otworu przysłony a jak najkrótszego czasu. Oczywiście przy krótszych ogniskowych można go nieco wydłużyć, a przy dłuższych obiektywach na odwrót - należy go jeszcze skrócić, bo przy większej skali ruch nieba będzie zauważalny przy krótszych czasach.
Warto również skorzystać z zoomu cyfrowego. Wiem, że to samo zło, ale w tym przypadku na prawdę się przydaje wyciskając z matrycy wszystko co się da.
Zdjęcia
Poniżej moje zdjęcia wykonane Fuji S6500fd z balkonu na 3 piętrze na statywie w dniach 07.06-12.06 ok. godziny 22-23. Zdjęcia wycropowane 1:1 z zoomem cyfrowym 2x. Parametry wszystkich : f/4.8 1s 400ISO.
Opisy: I - Io, E - Europa, G - Ganimedes, C - Calisto
Artykuł powstał na potrzeby portalu astronomicznego AstroVision.
Link do artykułu na stronie AVN: Rysowanie obiektów głębokiego nieba