Pasmo absorpcji amoniaku na Jowiszu

Fotografujemy absorpcję amoniaku w poszczególnych pasach Jowisza

W atmosferze Jowisza znajduje się wiele gazów, które absorbują przy określonych długościach fali. Jeżeli absorbują w paśmie widzialnym to widzimy to jako kolor - np. charakterystyczny pomarańczowo-brązowy. Wiele ze składników atmosfery absorbuje słabo albo w podczerwieni widocznej tylko dla kamer. Pasma metanu widoczne są w podczerwieni i z odpowiednim filtrem można bez problemu fotografować Jowisza w takim paśmie przy 889nm. Ciemne obszary pokazują wysoką koncentrację tego gazu, a jasne niską. Zdjęcie ukazuje rozkład tego gazu pośród poszczególnych pasm, co może być ważne z naukowego punktu widzenia.

Amoniak to gaz, który występuje na Jowiszu, choć w niedużych ilościach. Najsilniejsze pasma absorpcji występują daleko w podczerwieni zarezerwowanej dla profesjonalnych podczerwonych kamer. W paśmie widzialnym występują dwa bardzo słabe pasma absorpcji. Stosując wąskopasmowe filtry i porównując zdjęcia z tymi wykonanymi w szerszym paśmie można uzyskać nieco informacji o miejsca z szczególnie wysoką lub niską koncentracją tego gazu. Amatorsko amoniak nie był jeszcze fotografowany, choć technicznie da się to łatwo zrealizować. Pierwsze pasmo absorpcji przypada przy około 540 nm (czyli na pasmo filtra Baader Solar Continuum), a drugie przy 647 nm (nie do końca H-alpha, ale jest wiele przemysłowych filtrów wycentrowanych dokładnie na tą długość fali).

Filtry

Jak już wspomniałem mamy dwa pasma, z których pierwsze pokrywa się z pasmem transmisji filtru Baader Solar Continuum, a drugie przypada na 647nm. Trudno określić które pasmo jest lepsze. Pierwsze, zielone łatwiej wykorzystać bo mamy gotowy filtr. Drugie częściej pojawia się w literaturze naukowej i jest dość blisko pasma H-alpha, ale na tyle daleko że filtry H-alpha nie będą działać. Mimo to jest bardzo wiele przemysłowych filtrów dla długości 647 nm, gdyż na tej długości świeci czerwony laser (więc dostajemy laser line filter). W zależności od budżetu możemy dostać nawet filtr o FWHM 1nm (gdzie amatorsko stosowane najwęższe filtry H-alpha Astrodona mają 3nm szerokości pasma). Jako że pasmo absorpcji nie jest tak ostre równie dobry będzie filtr o szerokości (FWHM) 10 nm. Poniżej około 5nm raczej nie warto schodzić, gdyż obraz może okazać się za ciemny.

Filtry 647 nm oferuje Edmund Optics (od około 40 EUR w górę), Thorlabs, czy inne firmy. Na ebay też możemy jakieś znaleźć, choć zazwyczaj są to tańsze i szersze filtry. Warto też zwrócić uwagę na transmisję (niektóre filtry przepuszczają niewiele światła), oraz wymiar (20-25 mm lub nieco większe zmieszczą się w np. oprawie filtrów księżycowych SW) i grubość (zbyt grube i nie zmieszczą się w normalnej oprawie filtrowej w kole filtrowym).

Zielone Solar Continuum jest powszechnie dostępne w sklepach astronomicznych.

Fotografowanie w paśmie amoniaku

Jako że stosujemy wąskopasmowy filtr planeta nie będzie zbyt jasna. Dlatego najlepiej nie stosować zbyt dużej rozdzielczości. Jaśniejsza światłosiła znacząco ułatwi fotografowanie. Ja użyłem światłosiły f/10, co dla mojej kamery daje jakąś połowę zdolności rozdzielczej teleskopu (dla małych pikseli światłosiła musi być jaśniejsza). Dodatkowo do porównania będziemy potrzebować drugi kanał. Najprościej wykorzystać filtry RGB. Dla Solar Continuum nagrywamy dodatkowo klip z filtrem zielonym, a dla 647nm klip z filtrem czerwonym. Później tworzymy fotografię w fałszych kolorach - GCC - zielony, continuum, continuum (albo odpowiednio R,6,6). Obszary czerwonawe powinny wskazywać obszary o większej koncentracji amoniaku, np. ciemne pasy w obszarze równikowym.

Wyniki

Udało mi się przetestować filtr Edmund Optics 647 nm 10 FWHM w porównaniu z filtrem czerwonym (zestaw LRGB Baadera). Wynik widać poniżej:

jupiter-09-12-2013

Także z Solar Continuum efekt jest podobny, choć pojawia się więcej zieleni (obszary jaśniejsze w paśmie 640nm niż w całym paśmie zielonym):

jupiter-21-12-2013
Fałszywe kolory - absorpcja amoniaku na Jowiszu

Porównywanie z szerokimi pasmami ma uwidocznić obszary o większej zawartości amoniaku. Porównanie takie zadziała, jeżeli w paśmie zielonym/czerwonym nie będzie innych silnych pasm absorpcji mniej lub bardziej pokrywających się z absorpcją amoniaku na tarczy planety. Powyższe wyniki wydają się być dość zgodne z danymi naukowymi, ale trzeba wykonać więcej zdjęć i zasięgnąć opinii kolejnych zawodowych astronomów zajmujących się spektroskopią i planetami.

blog comments powered by Disqus

Kategorie

Strony