Sonnensystem

Chromosphäre, Protuberanzen

Nach langer Durststrecke gab es nun endlich wieder eine Möglichkeit der Sonnenbeobachtung. First Light für die ZWO ASI 678 MC Planetenkamera. Sie hat deutlich kleinere Pixel und damit etwa die 4-fache Auflösung meiner bisherigen Kamera. Das hat Vorteile, aber auch Nachteile. Für die Sonnenbeobachtung werde ich zukünftig noch eine zusätzliche Shapley-Linse ausprobieren. 

An diesem Tag führte das sehr starke Seeing dazu, dass in Verbindung mit der hohen Bildauflösung recht unscharfe Aufnahmen entstanden. Auch die Verarbeitung vieler Einzelaufnahmen konnte das nicht kompensieren. Auf den ersten Blick unschön zeigte sich die große Zahl an fehlerhaften Pixeln des Kamerachips. Es müssen hunderte sein. Aber ein nachträglicher Darkframe konnte diese ohne sichtbare Auswirkungen auf die Bildqualität vollständig neutralisieren. Die Kamera hat etwa 8 Megapixel, was im Zusammenhang mit der hohen Bittiefe der Aufnahmen zu großen Datenmengen führt. Die folgenden Aufnahmen ergaben eine Rohdatenmenge von knapp 400 GB.

Der Kamerachip dieser Planetenkamera ist nicht wesentlich größer als der meiner bisher verwendeten ALCCD 5c-II. Wie oben beschrieben wirken aber die Ergebnisse viel größer und erfordern beste Bedingungen. Aus diesem Grund habe ich von Anfang an die Shapley-Linse vor dem H-Alpha-Filter eingesetzt, was die Brennweite halbiert. Um das große Bildfeld nutzen zu können, werde ich das später auch kameraseitig testen.

Auch diese Kamera ist eine Farbkamera, deren Auflösung im H-Alpha-Licht nicht voll genutzt werden kann. Allerdings war ich erstaunt, dass die Ergebnisse in Schwarz/Weiß erschienen. Das war während der Aufnahme nicht erkennbar und liegt möglicherweise an der verwendeten Software. Ich werde auch mit anderen experimentieren. Hier führte das dazu, dass ich nachträglich eine Bayer-Matrix über das Bild legen musste, um wieder zum ursprünglichen Farbbild zu gelangen, was einen zusätzlichen Arbeitsschritt bedeutet. Ich habe mich auch darüber gewundert, das hier alle Farbkanäle relativ viel Licht abbekommen haben.

Protuberanz am 1.3.2023, 13:01 Uhr, 3000 x 3,2 ms 

alle Aufnahmen durch das 115/800 APO mit Daystar H-Alpha, Shapley-Linse und Energieschutzfilter vor dem Objektiv auf ZWO ASI 678 MC

Nachdem ich einige Einstellungen ausprobiert hatte, habe ich die Sonne rundherum auf Auffälligkeiten geprüft und die Kamera zum Teil gedreht. In anderen Aufnahmen habe ich einfach hinterher das Bild gedreht.

Obwohl hier in Deutschland zwei Tage zuvor Polarlichter beobachtet worden waren (ich hatte hier leider dichte Bewölkung), gab es keine außergewöhnlichen Ereignisse auf der Sonne zu sehen. Die Ursache dafür war wohl schon wieder verschwunden. Die in dieser Phase der zunehmenden Sonnenaktivität vorhandenen kleineren Protuberanzen sind aber allgegenwärtig.

Protuberanz am 1.3.2023, 13:10 Uhr, 3000 x 3,2 ms 

Eine weitere Einstellung der Kamera ist der Verstärkungsfaktor (Gain). Der mögliche Bereich ist in diesem Fall recht groß. Bei hohen Einstellungen nimmt das Bildrauschen drastisch zu, obwohl die Kamera das anfangs recht gut kompensiert. Bei Addition vieler Einzelbilder verschwindet es aber in der Auswertung wieder. Das ermöglicht letztlich noch kürzere Belichtungszeiten. Die hohe Bittiefe sorgt dafür, dass sehr lichtschwache Details nachträglich noch gut hervorgehoben werden können. Was aber einmal zu hell ist, lässt sich nur in geringem Umfang korrigieren.

Die folgenden Bilder stammen aus einer Aufnahmeserie, bei der ich einfach die Bildhelligkeit während der Auswertung angepasst und damit immer mehr schwache Details hervorgehoben habe. Im letzten Bild rechts habe ich die drei Varianten übereinander gelegt, sodass alle Details sichtbar sind - auch wenn sie dadurch nicht so deutlich hervortreten.

Sonnenoberfläche mit Sonnenfleck und Protuberanz am 1.3.2023, 13:33 Uhr, 3000 x 1,2 ms

Sonnenoberfläche

Protuberanz hervorgehoben

Filamente (maximale Bearbeitung)

Summenbild der drei Bearbeitungsstufen

Filamente

Etwa 20 Minuten später nahm ich den gleichen Bereich noch einmal auf. Da ich mehr schwache Filamente bemerkte, habe ich die Belichtungszeit erhöht, um sie sichtbar zu machen. Beim Vergleich mit den Bildern oben fiel mir auf, dass es deutliche Veränderungen gab. Die Protuberanz ist nun stark überbelichtet.

Protuberanz am 1.3.2023, 13:52 Uhr, 3000 x 1,2 ms

Die zeitliche Reihenfolge ist hier nicht eingehalten. Die Aufnahme rechts habe ich als erste gemacht. Sie befindet sich aber an dieser Stelle, da ich diese Protuberanz während der gesamten Aufnahmezeit vier Mal bei gleichen Kameraeinstellungen abgelichtet habe. 

Wie ich bei den letzten Sonnenaufnahmen sehen konnte, sind Veränderungen bereits nach einigen Minuten erkennbar. 

Am Ende habe ich alle vier Aufnahmen in einer Animation übereinander gelegt. Aufgrund des sehr starken Seeings an diesem Tag sind die Ergebnisse der einzelnen Aufnahmen aber recht unterschiedlich. Die Aufnahmeuhrzeit habe ich unten rechts  in der Animation eingeblendet.

Protuberanz am 1.3.2023, 12:55 - 14:25 Uhr, je 3000 x 3,2 ms

Animation der Aufnahmen:

Am Ende sind hier noch zwei Versuche zu sehen, die Sonnenoberfläche mit Sonnenflecken darzustellen.

Das Seeing war auch hier sehr hinderlich. Der Kontrast der Einzelheiten auf der Sonnenoberfläche war recht schwach. Ich habe jeweils die Sonnenflecken zur Nachführung genutzt. Je weiter man sich davon entfernt, um so unschärfer werden die Details.

Das recht starke Schärfen mit unterschiedlichen Methoden und die Kontrasterhöhung in der Auswertung wirken sich auch auf die Farben der Bilder aus. Ich hätte natürlich nur den Rotkanal bearbeiten können, aber beim Versuch das zu tun, waren die Ergebnisse noch schlechter.

Sonnenoberfläche am 1.3.2023, 14:11 Uhr, je 3000 x 2,3 ms

Sonnenoberfläche am 1.3.2023, 13:18 Uhr, je 3000 x 3,5 ms