Bolygó Szakcsoport -- Magyar Csillagászati Egyesület
Sávrajzok és mérések a Jupiteren
Hollósy Tibor
2003. január 01.
Frissítve: 2006. november 10.


A soron következő hónapokban a hosszú és hűvös éjszakák lehetővé teszik, hogy a Jupiter teljes felszínét figyelemmel kísérjük, és alakzatainak változásait, mozgásait szalagrajzokon is ábrázoljuk. A megszállottságot igénylő, fárasztó munkánk gyümölcseként gazdag anyag birtokába juthatunk a Jupiter légkörének változásairól.
A centrálmeridián fogalma és értékének kiszámítása
Centrálmeridiánnak nevezzük a bolygókorong északi és déli pólusait képzeletben összekötő egyenest. Az erősen lapult Jupiter esetében ez nem más, mint ellipszis alakú korongjának kistengelye.

A Jupiter nem merev testként forog, hanem ún. differenciális rotációt végez. Ez azt jelenti, hogy a különböző szélességeken található sávok és zónák más-más idő alatt tesznek meg egy-egy teljes fordulatot. Az egyenlítő közelében gyorsabb (9h 55m 30s), míg az ettől északabbra és délebbre található területeken lassabb (9h 55m 40s) a periódus. Emiatt a bolygó forgását két rendszerrel szokás leírni. A 0° és ±10° planetografikus szélességek közötti területeket az I-es (System I, ide tartozik az EZ, az EB, valamint a SEBn és a NEBs), míg a ±10° - ±90° közöttieket, a II-es (System II) forgási rendszerben adjuk meg.


Az észlelés időpontjának megfelelő CM-k értékeit a legegyszerűbben az alábbi képletekkel számíthatjuk ki:
LI = CMI + 36°,6(h+m/60)
(1.)

LII = CMII + 36°,3(h+m/60)
(2.)

Az LI,II a CM keresett értéke megfigyelésünk időpontjában, míg a CMI,II értékeit a Csillagászati évkönyv centrálmeridián táblázataiból nézhetjük ki. Mivel ezek az adatok csak 0 órára vonatkoznak, ehhez kell hozzáadnunk az észlelésünk időpontjáig bekövetkezett elfordulás mértékét., ahol a 36,°6 a System I, míg a 36,°3 a System II rendszer egy óra alatt történő elmozdulása, melyeket szoroznunk kell megfigyelésünk időpontjával. A perceket jelen esetben tized órákban kell megadnunk (m/60).
Amennyiben az eredményül kapott érték egyenlő, vagy nagyobb, mint 360° akkor annak értékéből le kell vonnunk a teljes 360°-os fordulatokat, amig nem teljesül, hogy a CM értéke 0° és 360° közé eső, vagy azokkal megeggyező szám. Számításaink elvégzése elött határozzuk meg, hogy bizonyos sávok és zónák, tehát az azokon belül található alakzatok mely forgási rendszerhez artoznak. A kiszámított CM értékeket mindig jegyezzük fel az észlelőlapok megfelelő rovataiban.
A továbbiakban bemutatjuk azon sávrajzok elkészítésének módszereit, amelyek egy láthatóságon belül a Jupiter-aktivitás legjobb áttekintését adják. Elkészítésük legalább 10 cm-es távcsőátmérőt és 200x-os nagyítást igényel.
Elnyújtott korongrajz

Észleléseink során a Jupiter felületének 50%-át látjuk, azonban a perspektivikus torzulás miatt annak csak 20-25%-áról készíthetünk pontos rajzot a CM mentén. Megfigyelési időnket ennek megfelelően felosztva, a gázóriás forgási periódusainak figyelembevételével átfogó, ún. elnyújtott korongrajzot készíthetünk.
A rajzolásnál gondosan ügyelnünk kell a különböző részletekre, mert a bolygó gyors forgása miatt az objektumok elmozdulása már 15-20 perc alatt jelentős mértékű.
Első lépésként a forgási időtartamot 5-6 egyenlő időtartamra bontjuk. Ez azt jelenti, hogy észleléseinket 100-120 percenként kell elvégeznünk. Ekkor önálló korongrajzokat készítünk, melyeket a későbbiek során összeillesztünk úgy, hogy azok középvonalai (az észlelőlap ellipszisének kistengelye) a
K= (en/T)Dt
(3.)

képletnek megfelelő távolságban legyenek egymástól. A képletben K a középvonalak távolsága mm-ben, en az ellipszis nagytengelyének kétszerese (ami az új észlelőlapokon 95,4 mm), T a bolygó forgási periódusa percben, Dt a két észlelés között eltelt idő. Szalagrajzunk összeállítását az első megfigyelés teljes nyugati részével kezdjük, az első középvonal idő és CM adatainak megadásával. A keleti részből csak a
Sk = (en/x)/2
(4.)

képletnek megfelelő részt ábrázoljuk. Az Sk az első középvonal kelet felé eső része, az x pedig ahány részre felosztottuk a forgási időt (x = T/Dt). A továbbiakban folyamatosan bejelöljük és megadjuk a soron következő középvonalak jellemző adatait (CM-ek, UT-k), melyek ezt követően egyúttal szimetriatengelyei is újabb részletrajzainknak. Könnyen belátható, hogy a későbbi átfedések elkerülése végett a folytatásban mindig csak az
S = en/x
(5.)

sávot ábrázoljuk 50% nyugat és 50% kelet felé eső résszel. Utolsó észlelésünknél a korong teljes keleti részét is ábrázoljuk.

A fentiekben bemutatott szalagrajz-elkészítési módszer azzal a "kényelmetlenséggel jár, hogy az észlelési időket a bolygó gyors forgása miatt pontosan be kell tartanunk. Észleléseinket minden esetben célszerű a különböző alakzatok CM átmeneteinek mérésével is összekacsolni. Korongrajzainkat kisebb időeltéréssel (óránként) készítve lehetőségünk nyílik arra, hogy az átrajzolást a látott alakzatokhoz képest végezzük el. Ez nagyban pontosítja a végső eredményt.
Észleléseinket az ismertetésre kerülő módszer segítségével úgy is végezhetjük, hogy nem önálló korongrajzokat készítünk, hanem közvetlenül előre elkészített szalagrajz sablonon ábrázoljuk a látottakat az újabb és újabb CM-re érkező részleteknek megfelelően. Ez a módszer azonban kellő megfigyelési tapasztalatot és gyakorlatot igényel, így azt kezdő bolygóészlelőknek nem ajánlom.
Szinoptikus térképek
Pár napon keresztül, az észlelési idők ügyes megválasztásával is a bolygó teljes egészét lefedő megfigyelési sorozatot készíthetünk. A látott korongon a CM mentén ± 50° - 60° szélességekig biztosan ábrázolhatjuk a látottakat. Ennek megfelelően a már ismertetett módszerrel a Jupiter légköréről a különböző forgási rendszereknek megfelelő, különálló sávrajzokat, ún. szinoptikus térképeket is készíthetünk. Ez a sávok egymáshoz képest történő elcsúszása miatt célszerű. (Ne felejtsük el ui., hogy a különböző forgási rendszerek miatt a különböző sávok és zónák egymáshoz képest történő elmozdulása már egy-két nap leforgása alatt jelentős mértékü lehet.) A láthatóság során folyamatosan rajzolva a különböző sávokat és alakzataikat, mérve azok CM átmeneteit, átfogó képet kaphatunk a változásokról.
Élettartam-fejlődések vázlatai
A Jupiter megfigyelése során sok esetben lehetünk tanúi kivételesen aktív, gyors lefolyású változásoknak. Az általunk kiszemelt részről - amikor csak tehetjük - akár több hónapon keresztül végezzük az észleléseket. Azt, hogy egy adott terület középvonala mikor érkezik ismételten a CM-re, a forgási periódus segítségével tudjuk kiszámítani. Ennek megfelelően tudjuk meghatározni, mikor van lehetőségünk a következő észlelésre ugyanarról a területről.
A láthatóság végére olyan értékes anyaghoz juthatunk, amely megmutatja a kiválasztott terület alakzatainak szerkezeti változásait.
Pozíciós mérések

A bolygó változatos foltjainak sávokon, zónákon belüli mozgásainak meghatározásához azok CM-átmeneteinek időmérései szolgáltatják a szükséges adatsort. Rajzaink ezekkel a mérésekkel alkotnak teljes egységet. Segítségükkel komoly összefüggéseket is feltárhatunk, melynek eredményeképpen rotációs periódusokat, áramlási sebességeket is számíthatunk.
A CM mérés során azt mérjük, hogy a kiválasztott alakzatok mikor haladnak át a bolygó tényleges É-D-i polusait összekötő egyenesen, azaz a centrálmeridiánon. Amennyiben kiterjedtségük lehetővé teszi, mindkét szélük ("p" és "f") CM átmenetének időpontját mérjük. Ha csak egyetlen mérést végzünk - különösen a visszatérő alakzatoknál - azt próbáljuk meg mindig az alakzat elejére ("p") vonatkozóan elvégezni.

Azonban megjegyeznénk, hogy mindkét oldal mérése sokkal használhatóbb eredményekre vezet. A legtöbb folt, rög, kondenzáció stb. az esetek többségében szabálytalan alakú. Azok közepének CM-n történő áthaladását csak kisebb alakzatoknál tudjuk pontosan elvégezni. Két mérésből viszont már ez is és méretük is pontosan kiszámítható.
A GRS CM átmeneteinek mérése során a folt nagy kiterjedtsége és aktív változásai miatt mindkét oldal, sőt annak közepének CM átmenet mérése is kiemelt fontossággal bír. A mért értékek számtani középértéke számít minden esetben a GRS aktuális CM értékének.
A bolygó lapultsága ugyan nagyban segíti a részletek CM átmeneteinek időpont mérését, ám a pontosság növelése céljából érdemes okulár mikrométert alkalmazni. A szálkeresztet a CM-n tartva pontosabban végezhetjük az átmenetek időpontjainak mérését, Ezzel a módszerrel már a Jupiter sávjainak és zónáinak egyéb részleteinek, valamint a GRS planetografikus szélességének változásairól képet nyerhetünk.

Sajnos hazánkban igen kevesen foglalkoznak a fentiekben ismertetett átfogó sávrajzok készítésével, valamint az ahhoz kapcsolódó különböző alakzatok CM átmeneteinek és szélességi értékeinek mérésével. Bízunk benne, hogy ez az összefoglalás sokakat sarkall majd a Jupiter amatőr eszközökkel is megvalósítható tanulmányozására.