Giove è un pianeta facilmente osservabile nel cielo ( nei periodi di osservabilità) come un astro di magnitudine apparente da -1,6 a -2.8, con un diametro apparente che va dai 44 e i 49 secondi d'arco. La sua luminosità lo rende un oggetto facilmente osservabile anche con telescopi di piccolo diametro, rintracciando le caratteristiche mutevoli delle bande e della cd "macchia rossa".Il transito , l'occultazione , e la posizione reciproca dei satelliti Galileiani costituisce inoltre un punto di attrazione notevole.
La complessa struttura del pianeta,in massima parte fluida e gassosa , si riflette sulla sua atmosfera, che è composta principalmente da Idrogeno molecolare ed Elio.Sono anche presenti in minor quantità , Metano, Ammoniaca ed Anidride solforosa, oltre a ossigeno, azoto e zolfo ed acqua.La complessa atmosfera del pianeta consta di vari livelli,denominati,dal più basso al più alto, troposfera, stratosfera, termosfera ed esosfera.L'atmosfera gioviana è sede di complessi fenomeni, quali vortici di straordinarie dimensioni e violenza, alcuni in movimento ciclonico ed altri anticiclonico.I cicloni appaiono scuri, gli anticicloni chiari , ad eccezione della famosa Grande Macchia Rossa (GRS), una delle caratteristiche più evidenti del pianeta, che è di colore rossastro.La maggior parte delle grandi strutture ovali sono anticicloniche.Caratteristiche le due grandi fasce equatoriali di colore grigio-azzurrino poste rispettivamente a sud e nord dell'equatore (SEB e NEB) che si osservano in luce visibile anche con piccoli telescopi.Esistono comunque altre fasce, quali la NTB e STB (North equatorial belt e South equatorial belt) che attraversano il pianeta.
Jupiter is the easiest observable planet in the sky,with an apparent magnitude from -1,6 to - 2,8 and a diameter from 44 to 49 arcsecs.The complex structure of the planet, in great part fluid or gaseosus
Giove come appare in un telescopio amatoriale di di medie dimensioni (foto dell'autore con un Celestron 8) con la macchia rossa ed uno dei satelliti medicei.
Metano ed ammoniaca si trovano nella troposfera, nella parte quindi più profonda dell'atmosfera gioviana, mentre la macchia rossa è una struttura relativamente fredda che si trova ad una altitudine maggiore rispetto alle altre .
Jupiter as it looks like in a medium-sized amateur
telescope ( photo of the author with a Celestron 8) with the red spot
and one of the Galilean moons.
Methane and
ammonia are found in the troposphere, then in the deepest part of
Jupiter's atmosphere, while the red spot is a relatively cold structure
which is located at an altitude higher than the other features.
L'Osservazione infrarossa amatoriale di Giove senza filtri interferenziali a banda stretta
L'osservazione amatoriale di Giove in luce infrarossa può essere effettuata anche con strumenti relativamente modesti (da circa 20 cm in su) e con camere CCD di buona qualità e sensibilità, quali le Imaging Source e le Lumenera.Tali camere sono tuttavia costose, e possono anche essere sostituite da webcam, purchè dotate di un sensore monocromatico, tipo il famoso Sony ICX029 BL.Per quanto riguarda i filtri,esistono filtri interferenziali centrati sulla più importante lunghezza d'onda del metano (CH4) a 890 nm, che hanno tuttavia prezzi piuttosto elevati .Un metodo più vantaggioso, anche se meno appariscente di registrare la luce IR di Giove è quello di usare semplici e relativamente poco costosi filtri IR pass, che lasciano passare l'IR vicino da una certa lunghezza d'onda in poi.Il sottoscritto ha usato , ed usa spesso, tre tipi di filtri:
Un IR pass Baader Planetarium da 685 nm in poi
Un Astronomik da 742 nm
Un vecchio filtro in gelatina Kodak Wratten 87 C da 800 nm poi
E' opportuno precisare che in tutti questi filtri la banda passante effettiva non supera al massimo i 1000 nm, essendo limitata, oltre che dallo sbarramento Ir atmosferico e dai trattamenti antiriflesso delle ottiche, anche e principalmente dal limite di sensibilità dei sensori delle camere CCD usate per la ripresa.
Ognuno di questi seleziona determinate bande di emissione, e quindi date caratteristiche visibili , comprese quelle dovute ai componenti più profondi dell'atmosfera gioviana, oltre ad evidenziare i cambiamenti delle principali strutture superficiali al cambio della lunghezza d'onda.Ciò anche grazie alla nota capacità della radiazione IR di superare e penetrare gas e polveri.
Ora, le principali bande di assorbimento del metano si trovano alle frequenze di 619, 667, 703, 727, 790, 841, 864 e 890 nm., mentre bande di assorbimento di ammoniaca sono state trovate a 647 e, probabilmente a 929 nm (fonte VIMS Cassini Instrument).I filtri di cui sopra,od altri analoghi, hanno quindi la capacità di far risaltare, a seconda della loro banda passante, le caratteristiche dovute alle singole bande di assorbimento del metano e dell'ammoniaca.Occorre precisare, a tale riguardo, che alcune caratteristiche del pianeta che appaiono scure alle lunghezze d'onda più corte, come la grande macchia rossa, appariranno sempre più chiare man mano che si va verso le lunghezze d'onda più lunghe. Ciò perchè la luce del pianeta è luce solare riflessa,che viene tuttavia assorbita pesantemente dall'atmosfera, con la conseguenza che le strutture (nubi, vortici) che si trovano in superficie rifletteranno meglio la luce solare di quelle più profonde, ed anche perchè man mano che si va dal visibile all'IR termico Giove restituisce circa il doppio della radiazione che riceve dal sole Quelle in cui predominano le componenti di metano e ammoniaca, risulteranno più chiare o più scure a seconda della loro altezza nell'atmosfera del pianeta, ma in genere più scure per la loro collocazione nella parte più bassa dell'atmosfera.Nell'immagine che segue è mostrata la riflettenza delle principali features di Giove nel visibile, rapportate allo spettro di assorbimento del metano ed ammoniaca (fonte Nasa-Esa - Cassini Instruments- VIMS- G. Filacchione)
Amateur infrared
observation of Jupiter without narrow-band
interference filters
The amateur observations of Jupiter in
infrared light can also be done with
instruments relatively small (about 20 cm
and up) and CCD cameras with good quality
and sensitivity, such as Imaging Source and
Lumenera.Such cameras are expensive, however,
and
can also be replaced by webcam, provided
with a monochrome sensor, like the famous
Sony ICX029 BL. Regarding the filters, there
are interference filters centered on
the most important wavelength of methane
(CH4) at 890 nm, but these have
prices quite high. A more profitable, to
record the IR light of Jupiter is to use
simple and relatively inexpensive IR pass
filters, which allow the passage of the IR
near a certain wavelength .
The undersigned has used, and often uses
three types of filters:
Baader Planetarium IR a pass from 685 nm
onwards
Astronomik from 742 nm
An old Kodak Wratten gelatin filter 87 C
from 800 nm then
It
should be noted that in all these filters,
the effective bandwidth does not exceed a
maximum of 1000 nm, being limited, as well
as pollution from the barrage Ir and
anti-reflective coating of the optics, also
mainly from the limit of sensitivity of the
CCD sensors used
.
Each of these select certain emission bands,
and then dates visible features, including
those from the deepest parts of the Jovian
atmosphere, as well as highlighting the
major changes of surface structures to the
changing wavelength. This is also due to the
known ability
IR radiation to pass and penetrate gas and
dust.
Now, the main absorption bands of methane
are found at frequencies of 619, 667, 703,
727, 790, 841, 864 and 890 nm., While
absorption bands of ammonia were found in
647 and probably to 929 nm (
source Cassini VIMS Instrument).
aforementioned filters, or other similar,
then have the ability to stand out,
depending on their bandwidth, the
characteristics due to the individual
absorption bands of methane and ammonia.
should be specified in
this regard, that some features of the
planet that are dark at shorter
wavelengths
as the great red spot, became increasingly
clear as we go towards the longer
wavelengths.
This is because the planet's light is
reflected sunlight, which is heavily
absorbed by the atmosphere, however, with
the result that the structures (clouds,
vortices) located on the surface will
reflect more sunlight than the deepest, and
also because man
it moves from the visible to the IR thermal
Jupiter returns approximately twice the
radiation it receives from the sun Those
that are prominent components of methane and
ammonia, will be lighter or darker depending
on their height in the atmosphere of the
planet, but
usually darker because of their location in
the lower atmosphere. In the following image
shows the reflectivity of the main features
of Jupiter in the visible, related to the
absorption spectrum of methane and ammonia (source:
NASA-ESA - Cassini Instruments
- G. Filacchione-VIMS)
Nell'immagine che segue sono mostrate le bande passanti dei filtri sovrapposte a quelle di assorbimento del metano, e la selezione da questi effettuata delle suddette bande: è facile notare come i filtri che selezionano la banda metano più importante, quella a 890 nm, sono il Kodak Wratten 87 C ed in genere tutti i filtri IR pass > 800 nm.
L'immagine precedente mostra abbastanza bene la differente apparenza delle caratteristiche principali del pianeta con l'aumentare della lunghezza d'onda di ripresa.Si nota immediatamente una notevole decolorazione della GRS che da scura diviene grigio chiaro ed una maggiore riflettenza degli ovali bianchi, come l'ovale BA e delle fasce equatoriali, specie la NEB (anche se la SEB risulta quest'anno quasi sparita).E' bene notare, tuttavia, che i filtri RGB usati non erano accoppiati ad un Ir cut, quindi, specie il rosso, mostrava un certo ritorno IR, e che non si tiene conto della caduta di sensibilità del sensore della camera, un Sony, oltre i 740 nm.
The picture above shows quite well the different appearance of the main
features of the planet with increasing wavelength .We immediately notice
a significant discoloration of the GRS which becomes dark gray and
greater reflectivity of the white ovals, as
Oval BA and the equatorial bands, especially the NEB (although this year
is almost gone SEB). It 's worth noting, however, that the RGB filters
used were not coupled to an IR cut, and then, especially the red
, showed a return IR, and they do not take account of the fall of the
sensitivity of the camera sensor, a Sony, beyond 740 nm.
Un immagine IRRGB come quella mostrata qui ,compendia quindi gran parte delle caratteristiche gioviane, sia quelle a bassa che ad alta riflettenza, fornendo a mio avviso un'immagine più completa dell'atmosfera del pianeta.
Ma l'osservazione amatoriale nell'IR vicino di Giove non si ferma qui, essendo anche finalizzata alla osservazione della diversa riflettenza dei satelliti medicei nelle lunghezze d'onda più elevate.Si tratta, nelle immagini che seguono, del satellite Io, la cui vulcanizzazione provoca una notevole segnatura nell'IR termico e, in misura minore, anche nell'IR vicino, come risulta dalle immagini che seguono, nelle quali il satellite diventa sempre più brillante man mano che si va verso la zona infrarossa dello spettro.
IRRGB an image like the one shown here, sums up much of the Jovian
features, both low and high reflection, I think providing a more
complete picture of the atmosphere of the planet.
But close observation of Jupiter in the IR amateur does not stop there,
which is also aimed at observing the different reflectivity of the
Galilean moons in the wavelengths longer elevate.Si is, in the following
pictures of the moon Io, whose vulcanization
causes a considerable heat signature in the IR and to a lesser extent,
also in the IR near, as is clear from the images below in which the
satellite is becoming brighter as it images moves toward the infrared
spectrum
Una ulteriore immagine di Giove del 12 ottobre 2011 in IR > 742 nm,. C14 @10, filtro Astronomik IR 742, camera DMK 41 AS.
Un'immagine di Giove e due dei satelliti Galileiani,Ganimede (in transito sul disco) ed Io, a destra, ripresa il 13 dicembre 2013 con il C14 @ 22 (8000 mm EFL) con una barlow Tele Vue Powermate 2X.
Camera di ripresa DMK 41 senza alcun filtro, cosa che ha facilitato l'apporto della componente IR dell'immagine.
La sensibilità IR del sensore Sony ICX 205 AL della DMK 41 iscilla infatti tra il 40% a 750 nm al 20 % a 850 nm, come si può osservare dal grafico sottostante (fonte Sony)
Un' altra immagine di Giove ripresa il 10 .1.2014 con un seeing migliore e col medesimo setup, e quindi includendo anche l'apporto IR, con la macchia rossa al meridiano.
Saturno
Saturn
Saturno è il secondo pianeta per dimensioni del sistema solare, ed è un gigante gassoso, simile a Giove, anche se più piccolo.Il suo raggio è nove volte quello terrestre e la sua massa 95 volte più grande.La sua caratteristica è un sistema di 9 anelli formati da ghiaccio, detriti rocciosi e polvere e uno di ben 62 satelliti conosciuti di varie dimensioni che che gli ruota intorno.La sua struttura interna è per certi versi simile a quella di Giove, con un "core" roccioso, molto denso e da strati di idrogeno ed elio in forma liquida.L'atmosfera di Saturno è composta essenzialmente da idrogeno molecolare ed elio, e da vari gas quali ammoniaca e metano.
Il pianeta costituisce uno degli oggetti preferiti dagli amatori ed uno dei più fotografati.Per ottenere ottime immagini bastano infatti focali intorno ai 4000-6000 mm, facilmente ottenibili con una barlow o amplificatore di focale. Data la distanza, la rotazione del pianeta non interferisce molto con la ripresa sino a 10-14 minuti circa.
In generale , i filtri usati sono gli LRGB, usando come luminanza il filtro UV IR cut, mentre i filtri UV attenuano i particolari e le caratteristiche visibili.I filtri Infrarossi hanno invece l'effetto di accentuare la luminosità degli anelli, che riflettono la luce solare, e scurire il pianeta,per motivi simili a quelli di cui si è discusso per Giove, rendendone più contrastate le caratteristiche.Qui di seguito è mostrata una composizione di immagini di Saturno ottenute con la normale tecnica LRGB (luminanza, rosso, verde, blu) ed usando invece come luminanza rispettivamente filtri IR da 742 nm e da 807 nm.
Saturn is the second planet in the solar
system, and is a gas giant like Jupiter,
although smaller.Its radius is nine times
that of Earth and its mass 95 times more
bigger.Its main feature is a system of
9 rings composed of ice, rock debris and
dust and one of 62 known satellites of
various sizes around it.La its internal
structure is somewhat similar to that of
Jupiter, with a "core" rocky, very dense and
layers of hydrogen and helium in the
liquid
form.The
atmosphere of Saturn is composed mainly of
molecular hydrogen and helium, and various
gases such as ammonia and methane.
The planet is one of the favorite objectsto
be observed from amateurs and one of the
most photographed.To get enough good images
are
needed focal
lenght around 4000-6000 mm , easily
obtainable through amplifiers or
barlow lens.
Given the distance, the planet's rotation
does not interfere much with the shooting
up to 10-14 minutes.
In general, the filters used are the LRGB
using
as
luminance the IR cut filter
while the UV filters attenuate the details
and
visible
characteristics .The infrared filters
instead have the effect of accentuating the
brightness of the rings, which reflect the
sunlight
, and darken the planet for reasons similar
to those discussed for Jupiter, making it
more contrasted.Here below is shown a
composition of images of Saturn obtained
with the normal LRGB (Luminance, Red, Green,
blue) and luminance, respectively, using
IR filters from 742 nm and 807 nm.
Marte
Mars
Anche Marte è un soggetto interessante in luce infrarossa.Filtri Ir pass con inizio da 685 nm o 742 nm, oltre che a stabilizzare il seeing, hanno l'effetto di rendere meglio visibili i particolari del suolo marziano.L'immagine che segue è stata ripresa il 23 febbraio 2012 col mio C14 portato a f33 con una barlow Tele Vue 3X.E' stato usato un filtro Astronomik IR 742 ed una camera I.S. DMK 41.
Un'altra immagine di Marte, presa il 12 aprile 2014 dall'Osservatorio di Ponte di nona a Roma:C14 portato a f 22 con una barlow Celestron Ultima 2X.E' stato usato un filtro Baader Ir 685 ed una camera I.S. DMK 41.
Another image of Mars, taken on april, 12, 2014 from PNO: C14 @ 22 by a 2X Ultima Barlow lens and a Baader 685 Ir pass filter, camera DMK 41
