Europa’s straal (1561,2 km) weten we dankzij een sterbedekking

Het pad van de bedekking door Zuid-Amerika heen. Credit: B.Morgado et al/ESA/Gaia.

Op 31 maart 2017 bedekte de maan Europa van Jupiter een ster (magnitude +9,5), gezien vanaf de aarde. Die bedekking werd waargenomen vanaf verschillende posities in Zuid-Amerika en het is dankzij die bedekking dat we nu heel nauwkeurig de straal van Europa kennen. Dankzij de eerste data release (sept. 2016) van de Europese satelliet Gaia, die sinds 2013 meer dan een miljard (!) sterren in de Melkweg aan het bestuderen is, wisten de sterrenkundigen dat deze bedekking eraan zat te komen en waar vandaan ze ‘m exact konden volgen. Dat deden ze op die 31e maart 2017 op acht verschillende locaties in Chili en Brazilië (zie de afbeelding hierboven). Door heel goed het licht van een ster te volgen als die gedurende korte tijd door een hemelobject op de voorgrond wordt bedekt kunnen de sterrenkundigen veel te weten komen over de straal, vorm en eventuele atmosfeer, ringen en uitgespuwde jets van dat object. In dit geval was men in staat om van Europa heel nauwkeurig z’n straal te meten: 1561,2 km. Europa bleek ook niet perfect rond te zijn, maar een ellipsoïde te vormen, met een lange as van 1562 km en een korte as van 1560,4 km. En dat allemaal voor een maan die op die dag 4,4657 AE van de aarde stond, da’s 665 miljoen km – niet slecht toch?

Credit: ESA/Gaia/DPAC; Bruno Morgado (Brazilian National Observatory/LIneA, Brazil) et al (2019).

Dankzij Gaia weten we dat er nog meer sterbedekkingen van manen van Jupiter aan zitten te komen (Europa (22 juni 2020), Callisto (20 juni 2020, 4 mei 2021), Io (9 en 21 september 2019, 2 april 2021) en Ganymedes (25 April 2021) – zie de afbeelding hierboven) en die zullen allemaal nauwkeurig op aarde gevolgd worden. Hier het vakartikel over de waarneming van de sterbedekking door Europa op 31 maart 2017, gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics. Bron: ESA.

In 2017 voorspeld profiel Ultima Thule komt goed overeen met z’n daadwerkelijke profiel

Credit: NASA

Dat Ultima Thule, voorheen bekend als KBO 2014 MU69, de vorm van een sneeuwpop heeft mag duidelijk zijn uit de gisteren gepubliceerde foto, die New Horizons Nieuwjaarsdag tijdens de #ultimathuleflyby maakte. Maar een verrassing mag het niet heten, want die vorm was al bekend in 2017 en wel na waarnemingen van een sterbedekking door Ultima Thule op 17 juli van dat jaar. In 2017 waren er diverse sterbedekkingen door Ultima Thule, maar die van 17 juli werd het meeste waargenomen, op aarde vanuit Argentinië en in de ruimte met de Hubble ruimtetelescoop (zie de afbeelding hieronder).

Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/James Tuttle Keane

Die 17e juli 2017 bedekte het Kuipergordelobject een zwakke ster in het sterrenbeeld Boogschutter, iets wat ze een occulatie noemen en dat slechts op een dunne strook op aarde te zien is, in dit geval ergens in het zuiden van Argentinië. Bovenaan de blog zie je de opname ervan, waarbij je ziet dat de ster even zwakker wordt, doordat Ultima Thule er voorlangs trekt. De waarnemingen van die occulatie leverden dit profiel op van Ultima Thule, z’n uiterlijke vorm.

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker

Je ziet het, twee aan elkaar verbonden bollen. Er werd toen direct al gesproken over een ‘contact binary’, een object van twee bollen die door een zachte botsing aan elkaar verbonden zijn. De grootste helft was volgens de metingen 20 km groot, de kleine helft 18 km. Op grond van de waarnemingen kwam men in 2017 met deze impressie van Ultima Thule:

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker14 MU69.

Nou, dat komt toch goed overeen met de daadwerkelijke vorm van Ultima Thule, hieronder nog eens te zien.

Credit: NASA

Een verschil is wel dat op de impressie kraters te zien zijn, terwijl die in werkelijkheid niet voorkomen, tenminste niet op de foto die we nu hebben van Ultima Thule. Hieronder tenslotte nog een afbeelding van het voorspelde profiel in 2017 (de rode stippelijn) en het daadwerkelijke profiel (in blauw) van Ultima Thule. Een prachtige match van het profiel en de omvang, nietwaar?

Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Bron: Centauri Dreams + Wiki

Ook dwergplaneet Haumea blijkt ringen te hebben

Impressie van Haumea met ringen. Credit: IAA-CSIC.

Dwergplaneet (136108) Haumea was al bijzonder, vanwege z’n opvallende langgerekte vorm, welke te wijten is aan de relatief korte rotatieperiode (3,9 uur). Maar nu blijkt ‘ie ook nog eens omgeven te zijn door een smalle, dichte ring. Aldus waarnemingen die zijn gedaan op 21 januari 2017. Op die dag schoof de dwergplaneet voor een ver verwijderde ster langs, een soort van eclips, die vanuit Europa kon worden waargenomen. Vanuit tien sterrenwachten in zes verschillende Europese landen werd die sterbedekking waargenomen en wat ze zagen waren twee dingen: ten eerste dat helderheid van de ster op het moment dat Haumea ervoor schoof abrupt af brak, hetgeen er op wijst dat Haumea geen atmosfeer heeft, zoals Pluto, een andere dwergplaneet buiten de baan van Neptunus, wel heeft. Zou Haumea wel een atmosfeer hebben, dan zou de afname geleidelijker zijn gegaan. Ten tweede dat de ster zowel kort vóór als ná zijn eigenlijke bedekking een korte helderheidsafname liet zien. Dat wijst er op dat er een ring om Haumea zit, die het licht van de ster twee keer bedekte. De breedte van de ringen moet ongeveer 70 km zijn en hun straal 2287 km, de lange as van Haumea zelf is ongeveer 2322 km, groter dan de 1400 km die men eerst dacht. Haumea draait in ongeveer 3,9 uur om z’n as en een omwenteling rondom de zon duurt maar liefst 284 jaren. Z’n afstand tot de zon is gemiddeld 43 Astronomische Eenheden (1 AE=afstand aarde-zon, 149 miljoen km).

Naast een ring heeft Haumea ook twee maantjes, Hi’aka en Namaka, die al eerder waren ontdekt. Het is de eerste keer dat astronomen een ring ontdekken bij een dwergplaneet in het zonnestelsel. Bij twee planetoïden zijn eerder aanwijzingen gevonden voor het bestaan van een ring bij hen, bij Chariklo en Chiron. Bron: Universe Today.

Dankzij UCAC4 345-180315 – één van die 1,1 miljard Gaia sterren – weten we meer van Pluto’s atmosfeer

Dubbelklikken voor de animatie. Credits: ESA/Gaia/DPAC/B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris), D. Berard (LESIA, Observatoire de Paris), E. Meza (LESIA, Observatoire de Paris), R. Leiva (LESIA, Observatoire de Paris), A. Carbognani (Osservatorio Astronomico Valle d’Aosta – OAVdA, Italy), P. Tanga (Observatoire de la Côte d’Azur, Nice)

Afgelopen woensdag werd de langverwachte eerste Gaia catalogue (Gaia DR1) gepubliceerd, de catalogus met de gegevens van maar liefst 1.142.622.719 sterren in de Melkweg, verzameld door de Europese Gaia satelliet. Eén van die 1.142.622.719 sterren is UCAC4 345-180315, een zwak sterretje van magnitude + 14 op de exacte locatie 19h7m22,1178s rechte klimming en -21,1745647° declinatie aan de hemel. Dankzij die kennis wist men dat op 19 juli 2016 de dwergplaneet Pluto – met +14,1m ongeveer net zo helder – precies voor de ster langs zou schuiven, iets meer dan een jaar nadat de Amerikaanse New Horizons sonde langs Pluto was gevlogen, dat op 14 juli 2015 gebeurde. De sterbedekking was in Europa en Noord-Afrika zichtbaar, hierboven de kaart van waar de ‘occultatie’, zoals het ook wel wordt genoemd, te zien was – dubbelklik op de kaart voor een geanimeerde versie. Pluto heeft een schijnbare diameter van zo’n 100 milliboogseconde aan de hemel, vergelijkbaar met een euromunt, die je op 100 km afstand ziet. Da’s niet veel, maar dankzij de Gaia meting aan de locatie van UCAC4 345-180315 had men kennis waar de occultatie te zien zou zijn.

Credits: ESA/Gaia/DPAC/B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris), D. Berard (LESIA, Observatoire de Paris), E. Meza (LESIA, Observatoire de Paris), R. Leiva (LESIA, Observatoire de Paris), A. Carbognani (Osservatorio Astronomico Valle d’Aosta – OAVdA, Italy), P. Tanga (Observatoire de la Côte d’Azur, Nice)

De occultatie van de ster door Pluto werd op diverse plekken in Europa waargenomen. Hierboven een foto ervan, gemaakt met een 81-cm telescoop in Valle d’Aosta in de Italiaanse Alpen. De bedekking verliep zodanig dat de ster niet direct in lichtkracht terugliep doordat Pluto er voor langs schoof, maar geleidelijk. Dat komt door de ijle atmosfeer rondom Pluto, die door New Horizons al was waargenomen en die nu dankzij deze occultatie verder kon worden bestudeerd. Ook het einde van de occultatie, vijf minuten na het maximum, ging geleidelijk.

Hieronder enkele grafieken met de lichtcurve van ster UCAC4 345-180315, waargenomen vanaf vier locaties – hier dezelfde grafieken, inclusief een curve volgens theoretische modellen.

Credits: ESA/Gaia/DPAC/B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris), D. Berard (LESIA, Observatoire de Paris), E. Meza (LESIA, Observatoire de Paris), R. Leiva (LESIA, Observatoire de Paris), A. Carbognani (Osservatorio Astronomico Valle d’Aosta – OAVdA, Italy), P. Tanga (Observatoire de la Côte d’Azur, Nice)

Op basis van deze waarnemingen gedurende de occultatie van 19 juli 2016 kon men een indicatie geven van de ‘luchtdruk’ van Pluto’s atmosfeer op dat moment. Sinds 1988 is die druk aan het toenemen, iets dat de sterrenkundigen verbaast omdat Pluto’s afstand tot de zon toeneemt en het steeds kouder wordt. Door de temperatuursverlaging zou stikstof moeten condenseren op het oppervlak van de dwergplaneet en dat zou tot een afname van de luchtdruk moeten leiden. Maar kennelijk zijn er andere oorzaken, waardoor de druk toch toeneemt. De occultatie van 19 juli 2016 laat wel zien dat er mogelijk een soort van pauze in de toename is, als je de meting van 19 juli 2016 vergelijkt met die van de New Horizons (NH in de grafiek) van een jaar eerder. De blauwe balkjes zijn de onzekerheden.

Credits: ESA/Gaia/DPAC/B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris), D. Berard (LESIA, Observatoire de Paris), E. Meza (LESIA, Observatoire de Paris), R. Leiva (LESIA, Observatoire de Paris), A. Carbognani (Osservatorio Astronomico Valle d’Aosta – OAVdA, Italy), P. Tanga (Observatoire de la Côte d’Azur, Nice)

Verdere metingen in de toekomst moeten laten zien wat er met de druk in de atmosfeer van Pluto gebeurt, of die verder stijgt of dat er een inéénklappen van de atmosfeer is. Bron: Gaia.

In de schaduw van Pluto

Credit: NASA

Vandaag kwam ik een tweet tegen waarin gesteld werd dat de schaduw van Pluto de aarde zal raken. Dat bracht mij aan het denken, want Pluto als buitenplaneet (euh… buiten-dwergplaneet) kan toch nooit een schaduw werpen op de aarde?

De hashtag luidt #PlutoOcc2015 en deze blijkt gekoppeld aan een onderzoek met de SOFIA ruimtetelescoop die in een omgebouwde Boeing 747 is gemonteerd. En toevallig had ik gezien dat Govert Schilling een tweet de wereld instuurde dat hij bij deze vlucht aan boord is. Dus ook een vleugje Nederlands nieuws dus 😉

Dit soort occultations – sterbedekkingen op z’n Nederlands – zijn nuttig voor verschillende redenen. Zo is bijvoorbeeld de vorm van de ‘bedekker’ te berekenen, wanneer je voldoende metingen hebt vanuit verschillende kijkhoeken. Of in het geval van planeten is te berekenen of er een atmosfeer aanwezig is en hoe ‘dik’ deze is.

In 1977 werden door een sterbedekking, ringen ontdekt rond Uranus. En men heeft zelfs bij sterbedekkingen door Pluto en Charon, oppervlaktekenmerken kunnen herleiden doordat de verschillende helderheidscurven van de gedeeltelijk overlappende hemellichamen afweken van de curve die verwacht werd als Pluto een egaal oppervlakte zou hebben.

Het komende onderzoek aan Pluto’s atmosfeer zal voornamelijk ter ondersteuning zijn aan de New Horizons missie die over een paar weken dwars door het Pluto-Charon systeem zal razen.

[Update] Govert Schilling is lekker aan het tweeten over zijn belevenissen. Als je mee wil genieten moet je even zijn twitter in de gaten houden:

Bron: Twitter, Wikipedia en sen.com

Leuke sterbedekkingen in aantocht

Bedekking door de maan van 1 Gem (Propus). Credit: Hemel.waarnemen.com.

Voor liefhebbers van sterbedekkingen is de avond/nacht van maandag op dinsdag a.s. interessant. Die nacht zal de maan namelijk maar liefst vier vrij heldere sterren van het sterrenbeeld Tweelingen (Gemini) bedekken. Als eerste is de ster 1 Gem (genaamd Propus) aan de beurt, die om 21.38 uur aan de beurt is (zie afbeelding). Om 0.44 uur wordt 3 Gem (helderheid +5,8) bedekt, gevolgd door 6 Gem (+6,3) om 1.56 uur en tenslotte om 3.14 uur η Gem, met +3,7 de helderste van het kwartet. De genoemde tijdstippen geven het moment aan dat de ster aan de donkere kant van de maanrand verdwijnen. Propus komt om 22.42 uur weer tevoorschijn aan de verlichte kant van de Maan. Bij het begin van de bedekking staat de Maan te Utrecht 58° boven de horizon, bij het einde 61°. De Maan is voor 95% verlicht, wat het waarnemen van de bedekking er niet gemakkelijker op maakt. Er komen trouwens nog twee andere sterren in Tweelingen voor die óók Propus heten: ι Gem en η Gem. Drie sterren in één sterrenbeeld die dezelfde naam hebben, kan het nog ingewikkelder? Bron: Sterrengids 2011 en Hemel.waarnemen.

8 juli 2010 bedekt planetoïde Roma de ster Delta Oph

Het traject van de eclips van Delta Oph door Roma. Credit: Dutch Occultation Association/Iota

Delta Oph (δ Ophiuchus) is een ster van magnitude 2,7 in het sterrenbeeld Slangendrager en 472 Roma is een planetoïde, welke op 11 juli 1901 – dus bijna honderd jaar geleden – ontdekt werd door Luigi Carnera. Beiden zijn geen bijzondere objecten, ware het niet dat ze op 8 juli a.s. voor iets moois gaan zorgen. Die dag zal gezien vanaf een lange, smalle strook op Aarde Roma Delta Oph gaan bedekken! En wat helemaal mooi is: die strook is niet ver hiervandaan, want hij loopt van Finland via de Oostzee, vlak langs Limburg naar de zuidelijkste punt van Portugal. 😀 De bedekking zou rond 23h57m MEZT (Midden-Europese Zomertijd, dat hebben wij nu dus) plaatsvinden, binnen een ‘waarneemvenster’ van 2 minuten. Roma heeft een helderheid van ongeveer 10,7 m, dus die is zwak, maar de verwachting is dat Delta Oph zo’n vijf seconden wordt ‘uitgedoofd’ tot 13,5 m. Aangeraden wordt om vanaf 23h52m waar te nemen, want het zo kunnen zijn dat Roma een satelliet heeft, welke voor een kleine extra dip in de lichtkracht van Delta Oph zorgt. De gehele strook is hier te zien, dus je kunt dan mooi zien waar je je moet positioneren, als je deze ‘eclips’ wilt waarnemen. Op de kaart zie je een licht groene lijn. Dat is de centrale lijn van de bedekking. De grijze lijnen kun je zelf definiëren en geven jou ROI (Region of Interest) ten opzichte van de centrale lijn weer. De blauwe lijnen zijn de begrenzingen van het theoretische pad. Dit moet bij Roma met de nodige voorzichtigheid beschouwd worden. Roma is langwerpig van vorm en de breedte van dit spoor is de grootste maat die men nu inschat van Roma. Op de centrale lijn (groene lijn) is de kans dat je een bedekking ziet 52%, aan de rand van het pad (blauwe lijn) 42% en op de 1 sigma lijn (rode lijn) 15%. Harrie Rutten, President van de DOA (Dutch Occultation Association), heeft vandaag een mail rondgestuurd met meer info én waarneemtips over het waarnemen van deze once in a lifte time event. Voor wie geïnteresseerd is kan ik die mail wel toesturen. Bron: Iota + Astroforum.

Credit: Dutch Occultation Association/Iota