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21. Dezember 2007: Mond bedeckt Maia streifend

Vorhersage, Beobachtung, Ergebnisse, Grafik

Auf seiner scheinbaren Bahn über den Sternenhimmel zieht der Mond an Sternen vorbei. Spannend wird es immer dann, wenn er einen Stern streift, d.h. nur die höchsten Mondberge verdecken den Stern während die Mondtäler den Blick wieder freigeben. Besonders reizvoll ist es, wenn es sich um einen hellen Stern handelt - wie am 21.12., wo es gleich einer der hellsten Plejadensterne war.

Die Vorhersage

Es gibt mehrere Wege, Vorhersagedaten zu beziehen. Meist stammen diese Daten aber letztlich von der IOTA, der International Occultation Timing Association oder dereneuropäischen Sektion.

Ein Auszug aus der IOTA Vorhersage:


PREDICTION FOR F. LEITER             , WETZLAR, GE       ,TRAVEL RADIUS 161 KM
DISTANCE TO CLOSEST POINT ON DEC. 21 AT U.T.= 22 HR 21 MIN 55 SEC  IS    30 KM

EVENT: DEC.  21, 2007  STAR: 20 Tau (Maia)            MOON: 93% SUNLIT, WAXING
 SOUTHERN LIMIT GRAZE        HIP  17573, MAG.  3.9          PHASE-ANGLE: 149.7
 DELTAT:  68.77 SEC.   USNO ZC  541 SAO  76155 SPEC. B8     POS-AN.CUSP: 175.3
                           POSITION AND PROPER MOTION SOURCE: HIP
                           MAGNITUDE SOURCE: HIP, DECL.ERROR: 0.01 SEC. OF ARC
STAR IS DOUBLE.PRIMARY MAG.  4.4
STAR-CODE V, SECONDARY MAG.  5.4, SEP.    0.00 SEC.OF ARC AT POS.ANGLE  69 DEG

EAST LONG.  NORTH LAT. UNIVERS.TIME  MOON    MOON         SUN POS.ANGLE CUSP T
DEG.  '  "  DEG. '  "   H  M  S       ALT.   AZI.  TANZ   ALT. OF GRAZE ANGLE

   8 20  0   50 15 30  22 21 33      60.9   213.7  0.56  -60.5  165.41   9.9DA
   8 25  0   50 15 55  22 21 41      60.8   213.9  0.56  -60.5  165.43   9.9DA
   8 30  0   50 16 20  22 21 49      60.8   214.1  0.56  -60.5  165.45   9.9DA
   8 35  0   50 16 45  22 21 57      60.7   214.3  0.56  -60.5  165.47   9.9DA
   8 40  0   50 17 10  22 22  5      60.7   214.5  0.56  -60.6  165.49   9.9DA
   8 45  0   50 17 34  22 22 12      60.6   214.7  0.56  -60.7  165.51   9.8DA
 GEODETIC DATUM USED: POTSDAM (GERMANY)                    STAR CATALOG: XZ80P
  PREDICTION GRAZEREG-VER. 2007 BY IOTA/ES, E. RIEDEL, AND Hans-J.Bode IOTA/ES


PROFILE FOR F. LEITER             , WETZLAR, GE         STAR ZC  541
PA  161.45  162.45  163.45  164.45  165.45  166.45  167.45  168.45  169.45
AA  174.36  175.36  176.36  177.36  178.36  179.36  180.36  181.36  182.36
-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+------
-3 MIN.      -2 MIN.     -1 MIN.       0 MIN.      +1 MIN.     +2 MIN.      +3
++------------+-----------+------------+------------+-----------+------------+
I4"           I     CASSINI REGION! NO WATTS-DATA AVAILABLE.    TTTT         I
II  x         I           I            I            I TTTTTTTTTTT            I
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+IDD---x-x----I-----------I------------I------------I-----------I-------- 6 KM
II DD         I           I            I            I           I          D I
I3" D         I           I            I            I           I      x  D  I
II  DD    x   I           I            I            I           I        D   I
II   DD  **   Ix          I            I            I           I       DD   I
II    D       x           I            I            I           I    x DD    I
II     D    * I           I            I            I           I      D     I
II      D   x I  x        I            I            I           I x   DD     I
II      DD    I           I            I    x       I           x  x DD      I
+I-------DD---I-----------I------------I-----x-x----I-----------I---DD--- 4 KM
I2"       D   I           I            I        x   I           I  DD        I
II         D  I   x       I            I          x I          xI  D         I
II          D I           I            I            I           I D          I
II           DI           I            I  x         I           IDD          I
II            D           I            x x          I        x  D            I
II            DD          x      *  *x I            I          DD            I
II            I D         I  x    x x  I            I         D I            I
II            I  D  x    xI    x x     I            I       xDD I            I
+I------------I--DD-------I-x----------I------------I-------D---I-------- 2 KM
I1"           I    DD     I            I            I     xD    I            I
II            I     DD    I            I            I    DD     I            I
II            I      xDx  I            I            x   x       I            I
II            I        DD I            I            IxDx        I            I
II            I          DD            I            DDD         I            I
II            I           DDD          I          DDD           I            I
II            I           I DDDD       I        DDD I           I            I
II            I           I    DDDD    I    DDDD    I           I            I
+0"-----------I-----------I--------DDDDDDDDD--------I-----------I-------- 0 KM
II            I           I            I            I           I            I
II            I           I            I            I           I            I
II            I           I            I            I           I            I
II            I           I            I            I           I            I
II            I           I            I            I           I            I
II            I           I            I            I           I            I
II            I           I            I            I           I            I
I1"           I           I            I            I           I            I
+I------------I-----------I------------I------------I-----------I-------- 2 KM
++------------+-----------+------------+------------+-----------+------------+
DATE: DEC. 21, U.T.= 22 HR 21 MIN 49 SEC,  EAST LONG.    8 DEG. 30    MIN.}WGS
LIMB: o WATT(KUBO), x ACLPPP, * MOONLIMB   NORTH LAT.   50 DEG. 16.34 MIN.} 84
LIBRATION: LAT. -6.16  DEG.                CENTRAL GRAZE ANGLE 165.45 DEG.
          LONG. -0.72  DEG.                CENTRAL  AXIS ANGLE 178.36 DEG.
VERTICAL SCALE:  0.54  SEC. OF ARC/KM PERPENDICULAR TO HEADING  82.62 DEG.
LUNAR VELOCITY:  1.590 DEG. OF POSITION ANGLE/MIN.
                           PROFILE WITH GRAZEREG-VER. 2007, IOTA/ES, E. RIEDEL

Zusammenfassend kann man aufgrund dieser Vorhersage sagen, dass das Ereignis am dunklen Mondrand stattfindet, der Terminator leider recht dicht liegt, der Stern aber ziemlich hell ist. Der Mond steht sehr hoch, Tag und Uhrzeit sind günstig. Das Profil ist sehr unsicher, allerdings ist über einen erheblichen Bereich etwas zu sehen: von 0 km bis 6 km sind jede Menge Strukturen verzeichnet. Die spannende Beobachtungszeit liegt über 5 Minuten, das ist schon einiges.
Überträgt man die Schattenranddaten auf eine Karte, ergibt sich beispielsweise dieser Pfadverlauf. Die Umwandlung nach Google hat Josef Gräf durchgeführt.

Die Beobachtung

Doch es war wie so oft: vier Tage oder mehr herrschten stabiler Sonnenschein, klare kalte Nächte vor, kein nennenswerter Nebel störte. Der bereits ausgewählte Beobachtungsplatz nahe Rosbach am Taunus schien relativ gefahrlos zu sein.

Am 21.12. war es anders. Schon auf der Fahrt zum Beobachtungsplatz erwischten wir bei Ober-Mörlen eine erste Nebelbank, die nix Gutes verhieß. Auf den Posten selbst ergab sich ein schwieriges Bild: Der Mond war mit bloßem Auge und in den Teleskopen zu sehen, die Plejaden jedoch nicht. Würde sich das ändern oder so bleiben? Wir entschieden so: schnell alles in die Autos geworfen und auf die angrenzenden Höhen gefahren.

So kam denn eine Bäuerin noch zu ihrem besonderen Freitagabenderlebnis, als 4 Autos mit jede Menge Sack und Pack auf dem Hofgelände hielten und jede Menge "Vermessungskram" aufgestellt wurde. Sie hat uns aber gewähren lassen :-))

In der Eile haben wir drei Stationen auf etwa 200 m Strecke aufgebaut, ca. 3 km von der Nulllinie entfernt. Für uns visuellen Beobachter waren die sehr hellen Mondberge eine Extremstherausforderung - und zwar durchgängig für alle Öffnungen (d.h. von 100mm Refraktor bis 18" Newton). Jeder von den insgesamt 6 Beobachtern hat definitiv 2 "Blackouts" des Sterns gesehen, zwei konnten zusätzlich noch eine Bergspitze mitnehmen. Hier bleibt abzuwarten, was die Auswertung der Bänder ergibt. Aufgrund technischer Probleme mussten selbst Handys als Aufnahmemedium herhalten ...

Insgesamt bleibt ein positives Fazit, denn wir hatten sehr viel Spaß und jeder der Beobachter hat was gesehen (und damit wertvolle Erfahrung gesammelt!). Wenn wir jetzt noch in der Auswertung ein paar gute Zeitmessungen bekommen, wird das ein Sahnehäubchen oben drauf - die Auswertung läuft und wird hier bekannt gegeben.

Nebenstehend ein Bild, das wenige Minuten nach der Streifung mit einer 350D entstand. Einfach nur ein 500er Tele auf einem Fotostativ, in aller Schnelle.

Ergebnisse

Eine exakte Auswertung eines solchen Ereignisses ist eine aufwändige und komplizierte Angelegenheit. Es gilt viele Dinge zu beachten, insbesondere die Reaktionszeiten der Beobachter und deren genaue Standorte. Die folgende Auswertung ist eine grobe Darstellung der Sachverhalte und kann nicht den Anspruch wissenschaftlicher Exaktheit erheben.

Folgende Punkte wurden berücksichtigt:
Standorte: In sehr guter Näherung standen die Beobachter auf einer Linie mit rechtem Winkel zur Schattengrenze. Eine Verschiebung parallel zu dieser Grenze wurde daher vernachlässigt.
4 Stationen: Die Beobachter besetzten vier Stationen. Klaus Spruck mit 18" im Norden; Reinhard Stärk, Björn Bender und Frank Leiter in der Mitte, ca. 100m entfernt mit Teleskopen von 4"-8"; Jörg Kroll mit 8" 50m näher an der Schattengrenze; Josef Gräf, nochmals 30m näher an der Schattengrenze.
Gerätepannen: Jörgs USB-Stick erlitt einen Totalausfall. Seine Kommandos wurden von Josefs Gerät aufgefangen. Klaus musste mit seinem Mobiltelefon aufzeichnen.
Kälte: Die Kälte führte zu einem langsamen Lauf aller Bandgeräte. Die daraus entstehenden Fehler wurden herausgerechnet.
Reaktionszeiten: Wurden so gut wie möglich berücksichtigt.
Beschreibungen: Neben den nachfolgenden, sicher aus den Bändern gewonnenen Zeiten, wurden auch die visuellen Beschreibungen herangezogen.

StationMinuteSekundeEreignis
Nord2035,08D1 (Verschwinden)
2056,73R1 (Auftauchen)
2056,74D2 (Verschwinden)
215,53R2 (Auftauchen)
2151,55D3 (Verschwinden)
2152,46R3 (Auftauchen)
2152,77D4 (Verschwinden)
2353,82R4 (Auftauchen)
Mittelstation2042,38D1
214,2R1
2153,45D2
2355,7R2
Südstation I (Jörg)2154,74D1
224,88D2
Südstation II (Josef)2155,29D1
225,74D2

Grafische Darstellung

In der folgenden Grafik ist durch graue/weiße Striche die Sichtbarkeit des Sterns "Maia" am den jeweiligen Stationen gezeigt. Am oberen Bildrand geben die weiße Stufen einen qualitativen Verlauf der störenden Berge am Terminator an. Die Abstände zwischen den Stationen und der zeitliche Verlauf ist maßstabsgerecht gezeichnet, der Abstand zum Terminator hingegen nicht.

Es fallen zwei Hauptstrukturen auf, die bei den beiden nördlichen Stationen für ein mehrere Sekunden andauerndes Verschwinden des Sternes sorgten. Darüberhinaus beobachteten die Nord- und die Südstation I eine Bergspitze, die nur ein kurzes Verschwinden verursachten. Diese beiden Spitzen ragten jeweils nicht in das Profil der Mittel- bzw. Südstation II hinein. Ungeklärt ist ein Aufblinken des Sterns, welches durch die Nordstation gesehen wurde, von der Mittelstation jedoch nicht bestätigt wurde. Eine Erklärung kann sein, dass die Nordstation durch die größere Teleskopöffnung empfindlicher war, d.h. besser nachweisen konnte.

Abschließend lohnt ein Vergleich mit einer Vorhersage, die mit dem Programm "Occult" von David Herald berechnet wurde. Man schneide im Geiste die grüne Linie bei etwa 3 km. Der Vergleich mit unserer Beobachtung ergibt eine gute Übereinstimmung.

Fazit

Die Umstände waren widrig: zunächst musste der Standort gewechselt werden. Dann fielen einige Aufzeichnungsgeräte aus. Einige Teleskope litten unter schlechter Luftunruhe, die im Zusammenspiel mit den hellen Mondbergen am Terminator große Probleme bereiteten.
Trotzdem muss man folgendes festhalten: alle Beobachter haben mindestens zwei Bedeckungen gesehen. Es konnten vier Stationen besetzt werden, deren Ergebnisse auf ein anspruchsvolles Profil hindeuten. Die Beobachtungen stehen im Einklang mit bekannten Daten. Und: Wir hatten eine Menge Spaß, von der Vorbereitung bis zur Auswertung. Was will mam mehr ?

Bericht: F. Leiter

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