Eclips, zonsverduistering 20 maart 2015

[serieus]

Dag,
 
Iedereen zal wel iets hebben meegekregen over de zonsverduistering die vandaag om 10.37 uur Nederlandse tijd op z'n max was.
 
Ik zat net naar een filmpje te kijken van de ESA op telegraaf.nl http://www.telegraaf.nl/tv/opmerkelijk/23827348/__Satelliet_filmt_eclips__.html
 
en dan zie ik nogal een vreemd verschijnsel. althans niet een verschijnsel dat ik zou verwachten. maarja ik ben maar een amateur.
 
Het gaat er dan om dat maan niet echt in een rechte lijn lijkt te bewegen. wanneer je de maan volgt lijkt het wel alsof er een soort knik in zijn baan zit. vraag is dan ook: hoe komt dat? heeft dit te maken met dat we van een afstandje kijken, of onder een scheve hoek? ligt het aan de camera?

ter verduidelijking: ik heb punten op de maan gezet bij verschillende 'printscreens' en vervolgens de punten in 1 plaatje geplaatst. dan krijg je dit plaatje:
 

 het behoeft geen verklaring dat de meest linker reeks de stippen onderop de zon zijn, en de tweede reeks juist stippen op de zijkant. De 2 blauwen zijn in hetzelfde screenshot als de verbonden roden op de zijkant van de maan geplakt waar de verbonden roden dus op de onderkant staan.
 
ik heb er trouwens ook even een klein filmpje van gemaakt:
 
http://youtu.be/KsueuPd9ptw

iemand die hier meer over kan vertellen??

 

[Benm]

Het klinkt misschien te simpel, maar komt dat niet gewoon omdat dit vanuit de ruimte is gemaakt, en gevolg is van de omloopsnelheid/baan van de satteliet? Dat ziet er natuurlijk anders uit dan vanaf een stationair punt op de grond. 

[Michel Uphoff]

Gezien vanaf de Aarde is de baan van de Maan voor de Zon bijna een rechte lijn.

zonsverduistering_20150320_anim 1265 keer bekeken

Eclips van 20 maart 2015 in Nederland
 

zonsverduistering_20150320_frames2 1265 keer bekeken

Maar de Proba-2 satelliet kruist de schaduw van de Maan met een snelheid van zo'n 26000 km per uur. In 90 minuten een rondje om de Aarde via de polen. De camera bewoog dus veel sneller dan de Maanschaduw. Daarom was de totale eclipsduur voor Proba maar 17 minuten i.p.v. ruim twee uur hier op Aarde. Als je de baan van de satelliet tov de lijn Maan-Zon bekijkt (eerst vanaf de pool recht naar Zon/Maan toe, en dan steeds meer loodrecht op die beweging), is het inderdaad de variërende positie van de snel bewegende camera die dit gebogen spoor veroorzaakt.

[jkien]

Gezien vanaf de Aarde is de baan van de Maan voor de Zon bijna een rechte lijn.

 
Op die animatie van hemel.waarnemen.com zie je de zon met vlekken in twee uur tijd 20° tegen de klok in draaien. Het coordinatenstelsel is dus niet equatoriaal (aan de Poolster opgehangen) maar azimutaal (aan het zenit van Utrecht opgehangen). De baan van de maan is rechtlijnig in het equatoriale stelsel (een inertiaalstelsel), maar kromlijnig in het azimutale stelsel (geen inertiaalstelsel). In het azimutale stelsel moet de snelheidsrichting van de maan in die twee uur ook 20° tegen de klok in draaien.

[Michel Uphoff]

Dat klopt. Maan en Zon beschrijven een nagenoeg gelijke boog en roteren bij een alt-azimuth opstelling.

Maar dat is een effect van de rotatie van de Aarde bij zo een mount, en heeft met de baan van de Maan tov de Zon weinig te maken.

[jkien]

Klopt, en mijn opmerking heeft geen betrekking op het ESA-filmpje, daar draait de zonneschijf niet. De opmerking sloeg alleen op de foute rechte lijnen die in bericht #3 zijn getekend, die passen niet bij de animatie.

[serieus]

Ok ok duidelijk, bedankt.
 
hebben jullie venus nog gezien 23-3???
 

[jkien]

Ja, het was een mooie samenstand, en je foto is prachtig. Wat me met het blote oog opviel was het verschil in albedo: het oppervlak van Venus was veel helderder dan dat van de maansikkel. De witte wolken van Venus zijn dus veel helderder dan het grijze gruis van de maan. Op je foto is dat minder duidelijk.

[Benm]

Dat is zeker fraai. Nu heb ik het geluk op 15 hoog te wonen met uitzicht op het westen waardoor het bij heldere hemel wel eens vaker voorkomt dat venus goed zichtbaar is, en vaak per boogseconde genomen feller dan de maan oogt.

[Michel Uphoff]

De helderheid van Venus per oppervlakte-eenheid ligt behoorlijk hoger dan die van de Maan.
 
Een ruwe berekening:
Schijnbare magnitude Venus bij de grootste elongatie, zeg maar 'halve' Venus is -4,1
Schijnbare magnitude halve Maan is -10,2
Schijnbare diameter 'halve' Venus is 25 boogseconden
Schijnbare diameter halve Maan is 1800 boogseconden
De totale helderheid van de halve Maan is dan 2,512 ^(10,2-4,1) = 275 keer die van Venus. ^(*)
Het schijnbare oppervlak van de halve Maan is 1800² / 25²= 5184 keer zo groot als dat van Venus.
 
De schijnbare helderheid van Venus per oppervlakte eenheid is dan 5184/275 , ongeveer 19 keer die van de Maan.
Dit getal is beslist niet in steen gehakt, want de volle Maan is 6 keer helderder dan twee halve manen omdat er nauwelijks schaduwwerking is. Maar ook vergeleken met de volle Maan is Venus per oppervlakte-eenheid dus ruim 3 keer helderder.
 
^(*) 2,512 is het helderheidsverschil tussen twee volle magnituden.

[jkien]

Eigenlijk zou de afstand van Venus tot de zon ook meegenomen moeten worden, evenals het feit dat Venus iets kleiner is dan de resolutie van het oog (1' = 1 boogminuut). En dan kan Jupiter ook vergeleken worden. Eergisteren stond de maan aan de hemel in de buurt van Jupiter. De helderheid van Jupiter was voor het blote oog niet groter dan die van de maan.

• Een kegeltje dat naar Venus kijkt (albedo a = 0.90, schijnbare diameter d=0,2', afstand Venus - Zon r = 0,7 AU) ziet een lichtsterkte evenredig met a·(d/r)²= 0.90·(0.2/0.7)² ≈ 0.073.
• Een kegeltje dat naar Jupiter kijkt (a = 0.34, d=0,8', afstand Jupiter - Zon r = 5,2 AU) ziet een lichtsterkte evenredig met a·(d/r)² = 0.34·(0.8/5.2)² ≈ 0.008.
• Een kegeltje dat naar de volle maan kijkt (a = 0.11, schijnbare diameter van het beeldveld van het kegeltje d=1', afstand tot zon r = 1 AU) ziet een lichtsterkte evenredig met a·(d/r)² = 0.11·(1/1)² ≈ 0.11. Als het kegeltje naar de halve maan of een smallere sikkel kijkt volg ik je suggestie dat de albedo 1/6e is van de albedo van volle maan, dat is ongeveer 0.02. 

Op die manier is Venus helderder dan de maan, die op zijn beurt helderder is dan Jupiter.

[Michel Uphoff]

Eens kijken of dat overeenstemt met de waarnemingen a.d.h.v. dezelfde ruwe berekening:
 
Maximale schijnbare magnitude Jupiter tijdens perihelium -2,9
Maximale schijnbare diameter 51 boogseconden
Schijnbare magnitude halve Maan is -10,2
Schijnbare diameter halve Maan is 1800 boogseconden
De totale helderheid van de halve Maan is dan 2,512 ^(10,2-2,9) = 832 keer die van Jupiter. ^(*)
Het schijnbare oppervlak van de halve Maan is 1800² / 51²= 1246 keer zo groot als dat van Jupiter.
 
De schijnbare helderheid van Jupiter per oppervlakte eenheid is dan 1246/832 is ongeveer 1,5 keer die van de halve Maan.
Bij volle Maan (magnitude -13) is de Maan per oppervlakte-eenheid duidelijk helderder.

[jkien]

Je vergelijkt de helderheid per oppervlakteeenheid van de planeet met die van de maan. Aanvankelijk vond ik dat ook een goed idee, toen had ik eigenlijk a/r² van de planeet en de maan moeten vergelijken. 

Maar het blijkt dat Venus en Jupiter kleiner zijn dan de resolutie van het oog (resolutie 1 boogminuut). Ik neem aan dat die boogminuut het beeldveld is per kegeltje. Daarom ben ik overgestapt op het vergelijken van  a·(d/r)² .  Dus niet de helderheid per oppervlakteeenheid, maar de helderheid per kegeltje.

[Michel Uphoff]

Tja, daar komen dan fysiologische aspecten van het oog om de hoek zetten. Hoe dat in de realiteit uitwerkt weet ik niet zo goed.
Feit is, dat wij een ster met een schijnbare diameter ver onder de milliboogseconde prima waarnemen.

[Benm]

Iets met een nagenoeg oneindig kleine booghoek kunnen we prima waarnemen. We kunnen alleen niet zien wat het is - geen vorm onderscheiden of iets dergelijks. Dit is vrij gebruikelijk bij het waarnemen van sterren waarbij we wel een lichtpuntje en relatieve intensiteit zien, maar absoluut geen informatie over de vorm van de ster verkrijgen. Nu zijn sterren normaliter bolvorming en is wat ons ook er van maakt redelijk dichtbij de waarheid, maar als het kubussen waren zouden ze er precies hetzelfde uitzien.

Venus is er een aardig voorbeeld van: dat ziet er altijd uit als een 'ronde planeet', maar afhankelijk van de positie van zon, venus en aarde lijkt het logisch dat het vaak een soort 'halve maan' vorm moet hebben.

Met het blote oog zie je hier niets van, maar met een telescoop gaat het prima, zeker als je bijvoorbeeld kijkt naar een transisite van venus of mercurius kun je goed zien dat je tegen de onbelichte kant van een rond hemellichaam aan kijkt.