Streifende Sternbedeckung durch den Mond:

Theta 31 Cancri

am Montag, den 4. Oktober 1999 gegen 2h UTC (4h MESZ) bei Freiburg

Karl-Ludwig Bath und Martin Federspiel

Stern: theta 31 CNC; 5.4 mag
Doppelstern:
  Hauptstern 6.4 mag, Spektraltyp K5
  Begleiter  6.4 mag, Spektraltyp ?
  Positionswinkel 100 Grad, also west-östlich!
Koordinaten: RA 08h 31m 35.77s DE +18 05 40.4 (J2000)
Höhe über dem Horizont: ca. 20 Grad
Azimut                : ca. 90 Grad, also fast genau Ost.
streifend am nördlichen, unbeleuchteten Rand längs einer Linie
Tuniberg-Waldkirch

Das Ereignis findet am Nordrand des Mondes statt. Südlich der Grenzlinie (siehe Karte) wird der Stern vom Mond bedeckt, nördlich der Grenzlinie nicht. Mehrfachbedeckungen sind, wenn überhaupt bei -2 km (2 km Süd) zu erhoffen.

Wer sich an der Beobachtung beteiligen möchte oder weitere Informationen benötigt, setze sich möglichst rasch mit einer der folgenden Personen in Verbindung:

Karl-Ludwig Bath, Geranienstr. 2, D-79312 Emmendingen, Tel./Fax 07641-3492
Martin Federspiel, Benzhauserstr. 21, D-79232 March-Holzhausen, Tel./Fax 07665-932064, martin@astro.unibas.ch

Sinn der Beobachtung von streifenden Sternbedeckungen durch den Mond

Recht selten gelangt ein hellerer Stern - für einen festen Standort auf der Erde - in die unmittelbare Nähe des nördlichen oder südlichen Mondrandes. Es hängt dann wegen der relativ geringen Entfernung des Mondes von der Erde davon ab, wo genau der Beobachter sich auf der Erde befindet, ob er eine kurze "streifende" Bedeckung oder einen nahen Vorübergang am Mondrand sieht. Je nach Verteilung der Berge und Täler auf dem Mond ("Mondrandprofil") und genauem Standort des Beobachters verschwindet der Stern bei einer streifenden Sternbedeckung unter Umständen mehrmals hinter Bergen, um zwischendurch in Tälern kurzzeitig wieder sichtbar zu werden. Beobachter an verschiedenen, etwa wenige 100 m bis wenige km auseinanderliegenden Standorten sehen einen jeweils anderen Schnitt durch das Mondrandprofil. Aus den an den verschiedenen im Gelände verteilten Stationen gemessenen Zeiten der Unsichtbarkeit läßt sich das tatsächliche Mondrandprofil rekonstruieren. Das ist eine durchaus sinnvolle Arbeit, denn das Mondrandprofil ist auch heute noch nicht mit hinreichender Sicherheit bekannt. Der genaue Verlauf der Grenzlinie bei einer totalen Sonnenfinsternis bzw. das sogenannte Perlschnurphänomen ("Bailey's beads") kann wegen der Unsicherheit im Mondrandprofil noch nicht mit gewünschter Genauigkeit vorausgesagt werden.

Beobachtungstechnik

Die Stationen werden ausreichend lange vor dem Ereignis vom Leiter der Beobachtungskampagne besichtigt und festgelegt.
Die Beobachter melden bis einige Tage vor dem Ereignis ihre Teilnahme und ihre Ausrüstung (Fahrzeug, Teleskop, Zeitmessungseinrichtung, Art der Datenaufzeichnung) beim Leiter der Beobachtungskampagne.
Die Beobachter treffen sich ausreichend lange vor dem Ereignis (z.B. 2 Stunden) an einem festgelegten Treffpunkt.
Die Beobachter werden vom Leiter der Beobachtungskampagne auf ihren Beobachtungsplatz eingewiesen.
Es wird mit möglichst vielen Beobachtern in verschiedenen Gruppen (z.B. 10) von verschiedenen Stationen aus beobachtet.
Jede Station verfügt über ein Teleskop, einen Zeitzeichenempfänger (DCF77, GPS) und ein Datenaufzeichnungsgerät (Tonband, Kassettenrecorder, Videokamera). Der Zeitzeichenempfänger sollte ein akustisches Signal von sich geben, das zusammen mit den gesprochenen Kommentaren des Beobachters auf Tonband oder die Tonspur des Videobandes aufgenommen wird. Einige Spezialisten besitzen Zusatzgeräte, mit denen das Zeitzeichen im Bild eingeblendet wird. Ideal ist die Aufnahme des Ereignisses am Teleskop auf Videoband. Möglich ist aber auch die Beobachtung mit dem Auge am Teleskop, wobei der Beobachter das Gesehene zur Aufnahme auf Tonband beschreibt (kurze präzise Kommentare wie "Stern zu sehen", "weg!", "da!", "Wolke", Schätzung der Reaktionszeit bei einem Ereignis etc.). Der Ablauf der Beobachtung soll möglichst detailiert protokolliert werden. Das Zusammenspiel der beteiligten Geräte muß unbedingt schon einige Tage vor dem Ereignis geübt und getestet werden!
Nach dem Ereignis treffen sich alle Beobachter wieder an einem Punkt. Dabei werden die aufgezeichneten Daten zur Auswertung eingesammelt.

Probleme mit der Zeitnahme (hauptsächlich bei Videoaufnahmen)

Die verschiedenen DCF-77 Empfänger tun nicht das, was wir von ihnen erwarten:

Bei dem Empfänger mit Leuchtdiodenanzeige und 12V-Anschluß vom Schauinsland leuchtet die Leuchtdiode zum Zeitpunkt Null (?). Die digitale Zeitanzeige kommt ein Einzelbild = 1/25s = 0.04s später! - Im Zweifelsfall nimmt man also den Zeitpunkt der Leuchtdiode. Wie weit der wohl korrekt ist? Wer prüft das und wie?
Mein Empfänger mit LCD-Anzeige springt mit neuer Batterie von einem Bild auf das nächste um und nicht in vier Raten wie bei alter Batterie. Das ist also in Ordnung. Allerdings schaltet er erst zum Zeitpunkt 4 auf die neue Sekunde, also 4/25s = 0.16s später als die LED des o.g. Empfängers. Das auch dann, wenn beide Empfänger erst fünf Minuten vorher initialisiert worden sind. An der internen Uhr liegt es also nicht. Ob sich da alle LCD-Empfänger gleich verhalten, habe ich noch nicht geprüft. Genaugenommen muß man jeden testen/eichen, notfalls im nachhinein.

Verlauf der nördlichen Grenzlinie:

Herr Dr. Eberhard Riedel (IOTA/ES, München, ERiedel@compuserve.com) hat folgende auf Meeresniveau bezogene südliche Grenzlinie berechnet:

PREDICTION FOR M. FEDERSPIEL         , FREIBURG, GERMANY ,TRAVEL RADIUS  97 KM
DISTANCE TO CLOSEST POINT ON OCT.  4 AT U.T.=  1 HR 59 MIN 35 SEC  IS    17 KM

EVENT: OCT.   4, 1999  STAR: 31 theta Cnc             MOON: 28% SUNLIT, WANING
 NORTHERN LIMIT GRAZE        HIP  41822, MAG.  5.3          PHASE-ANGLE: 296.1
 DELTAT:  64.61 SEC.       USNO ZC 1275, SPEC. K5           POS-AN.CUSP:  13.6
                           POSITION AND PROPER MOTION SOURCE: HIP
                           MAGNITUDE SOURCE: HIP, DECL.ERROR: 0.01 SEC. OF ARC
STAR IS DOUBLE.PRIMARY MAG.  6.4
STAR-CODE X, SECONDARY MAG.  6.4, SEP.    0.10 SEC.OF ARC AT POS.ANGLE 100 DEG

EAST LONG.  NORTH LAT. UNIVERS.TIME  MOON    MOON         SUN POS.ANGLE CUSP T
DEG. MIN.   DEG. MIN.  HR  MIN  SEC   ALT.   AZI.  TANZ   ALT. OF GRAZE ANGLE

   6  40.0  47  45.02   1  58  54.2  20.5    85.3  2.68  -35.0    4.02   9.6DA
   6  50.0  47  47.70   1  58  59.9  20.6    85.5  2.66  -34.8    4.04   9.6DA
   7   0.0  47  50.37   1  59   5.8  20.7    85.6  2.64  -34.7    4.05   9.6DA
   7  10.0  47  53.03   1  59  11.6  20.9    85.8  2.62  -34.6    4.06   9.6DA
   7  20.0  47  55.69   1  59  17.5  21.0    85.9  2.60  -34.5    4.08   9.6DA
   7  30.0  47  58.34   1  59  23.4  21.1    86.1  2.59  -34.3    4.09   9.5DA
   7  40.0  48   0.98   1  59  29.3  21.3    86.2  2.57  -34.2    4.10   9.5DA
   7  50.0  48   3.61   1  59  35.3  21.4    86.4  2.55  -34.1    4.11   9.5DA
   8   0.0  48   6.23   1  59  41.4  21.5    86.5  2.53  -34.0    4.13   9.5DA
   8  10.0  48   8.84   1  59  47.4  21.7    86.7  2.52  -33.8    4.14   9.5DA
   8  20.0  48  11.45   1  59  53.5  21.8    86.9  2.50  -33.7    4.15   9.5DA
   8  30.0  48  14.05   1  59  59.6  21.9    87.0  2.49  -33.6    4.17   9.5DA
   8  40.0  48  16.64   2   0   5.7  22.0    87.2  2.47  -33.4    4.18   9.5DA
   8  50.0  48  19.22   2   0  11.9  22.2    87.3  2.45  -33.3    4.19   9.4DA
   9   0.0  48  21.79   2   0  18.1  22.3    87.5  2.44  -33.2    4.21   9.4DA
   9  10.0  48  24.34   2   0  24.3  22.4    87.7  2.42  -33.1    4.22   9.4DA
 GEODETIC DATUM USED: POTSDAM (GERMANY)                    STAR CATALOG: XZ80P
            PREDICTION GRAZEREG-VER. 6.0 BY IOTA/ES, E. RIEDEL, AND H.-J. BODE

RESULT OF OBSERVER SCAN
CITY     COUNTRY   E.LONG.  N.LAT.  OBSERVER/STATION      DISTANCE, UT CLOSEST
OBERURSL GERMANY     8.579  50.184  R. BUECHNER             200 KM  UT  2.0111
SIEGEN   GERMANY     8.026  50.911  M. KRETLOW              289 KM  UT  2.0103
EIWEILER GERMANY     7.000  49.573  G. MONZ                 179 KM  UT  1.9939
SCHLIERS GERMANY    11.949  47.709  N. RANSBERGER           145 KM  UT  2.0294
FREIBURG GERMANY     7.840  48.000  K.-L. BATH              6.3 KM  UT  1.9929
DOLBERG  GERMANY     7.916  51.714  DR. E. BREDNER          375 KM  UT  2.0140
MAINZ    GERMANY     8.258  49.981  PROF.DR.EHRENBERG       187 KM  UT  2.0071
SCHOENAU GERMANY     7.890  47.791  R. JORCZYK               29 KM  UT  1.9923
STUTTGAR GERMANY     9.197  48.783  O. FARAGO                38 KM  UT  2.0091
STUTTGAR GERMANY     9.198  48.783  VOLKSSTERNW.,MARX        38 KM  UT  2.0091
NEUFAHRN GERMANY    11.670  48.310  DR. W. BEISKER           75 KM  UT  2.0299
FRIEDHAF GERMANY     9.465  47.650  C. SCHUBERT              86 KM  UT  2.0055
BUCHLOE  GERMANY    10.731  48.045  W. HASUBICK              78 KM  UT  2.0194
LAABER   GERMANY    11.923  49.045  DR. H. CUNO             4.8 KM  UT  2.0364
MUENCHEN GERMANY    11.200  48.131  DR. E. RIEDEL            82 KM  UT  2.0243
REGENSBG GERMANY    11.800  49.200  W. HARTMANN              14 KM  UT  2.0361
SCHNEEBG GERMANY    12.648  50.600  J. HUBER                139 KM  UT  2.0526
BERLIN   GERMANY    13.425  52.464  W. ROTHE                315 KM  UT  2.0721

Alternative Berechnung der Grenzlinie:

Die von M. Federspiel mit einem anderen Satz von Konstanten berechnete südliche Grenzlinie der Aldebaranbedeckung liegt etwa 1.17 km weiter südlich der Linie von Dr. Riedel.

Die folgende Übersichtskarte zeigt den Verlauf der Grenzlinie von Dr. Riedel in der Nähe von Freiburg. Es wird angestrebt, ein Gebiet von +0" bis -3" Bogensekunden im Mondrandprofil durch Beobachtungsstationen abzudecken. Eine Detailkarte mit Beschreibung der Stationen findet sich hier.

Erwartetes Mondrandprofil:

PROFILE FOR M. FEDERSPIEL         , FREIBURG, GERMANY , STAR ZC 1275
PA    8.11    7.11    6.11    5.11    4.11    3.11    2.11    1.11    0.11
WA  352.69  351.69  350.69  349.69  348.69  347.69  346.69  345.69  344.69
-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+------
        -2 MIN.        -1 MIN.         0 MIN.        +1 MIN.        +2 MIN.   
+--------+--------------+--------------+--------------+--------------+--------
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+0"------I--------------I--------DDDDDDDDDDDDD--------I--------------I--- 0 KM
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+--------I---------D----oo---oo--------I---oo---ooo---I----D---------I--- 2 KM
I1"      I        DD   oIoo oo         I    ooooo ooo I    DD        I        
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+--------I-D---o--------I--------------I--------------I-----ooo----D-I--- 4 KM
I        IDD o o        I              I              I     ooo    DDI        
I        DD o o         I              I              I        o    DI        
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I      DoI              I              I              I           o  I D      
I     Do I              I              I              I            o I DD     
I     oo I              I              I              I            o I  D     
+----oo--I--------------I--------------I--------------I-------------oo--- 6 KM
I   oo   I              I              I              I              o   DD   
I  oo    I              I              I              I              Io   D   
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Io       I              I              I              I              I    oo D
+--------I--------------I--------------I--------------I--------------I--- 8 KM
+--------+--------------+--------------+--------------+--------------+--------
DATE: OCT.  4, U.T.=  1 HR 59 MIN 35 SEC,  EAST LONG.    7 DEG. 50    MIN.}WGS
LIMB: o WATT(KUBO), x ACLPPP, * MOONLIMB   NORTH LAT.   48 DEG.  3.56 MIN.} 84
LIBRATION: LAT.  1.14  DEG.                CENTRAL GRAZE ANGLE   4.11 DEG.
          LONG.  5.69  DEG.                CENTRAL WATTS ANGLE 348.69 DEG.
VERTICAL SCALE:  0.44  SEC. OF ARC/KM PERPENDICULAR TO HEADING  68.57 DEG.
LUNAR VELOCITY:  1.902 DEG. OF POSITION ANGLE/MIN.
                            PROFILE WITH GRAZEREG-VER. 6.0, IOTA/ES, E. RIEDEL

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Martin Federspiel martin@astro.unibas.ch