Giove è un pianeta facilmente osservabile nel cielo ( nei periodi di osservabilità) come un astro di magnitudine apparente da -1,6 a -2.8, con un diametro apparente che va dai 44 e i 49 secondi d'arco. La sua luminosità lo rende un oggetto facilmente osservabile anche con telescopi di piccolo diametro, rintracciando le caratteristiche mutevoli delle bande e della cd "macchia rossa".Il transito , l'occultazione , e la posizione reciproca dei satelliti Galileiani costituisce inoltre un punto di attrazione notevole.
La complessa struttura del pianeta,in massima parte fluida e gassosa , si riflette sulla sua atmosfera, che è composta principalmente da Idrogeno molecolare ed Elio.Sono anche presenti in minor quantità , Metano, Ammoniaca ed Anidride solforosa, oltre a ossigeno, azoto e zolfo ed acqua.L' atmosfera gioviana consta di vari livelli,denominati,dal più basso al più alto, troposfera, stratosfera, termosfera ed esosfera.Essa è sede di complessi fenomeni, quali vortici di straordinarie dimensioni e violenza, alcuni in movimento ciclonico ed altri anticiclonico.I cicloni appaiono scuri, gli anticicloni chiari , ad eccezione della famosa Grande Macchia Rossa (GRS), una delle caratteristiche più evidenti del pianeta, che è di colore rossastro.La maggior parte delle grandi strutture ovali sono anticicloniche.Caratteristiche le due grandi fasce equatoriali di colore grigio-azzurrino poste rispettivamente a sud e nord dell'equatore (SEB e NEB) che si osservano in luce visibile anche con piccoli telescopi.Esistono comunque altre fasce, quali la NTB e STB (North equatorial belt e South equatorial belt) che attraversano il pianeta.
Jupiter is the easiest observable planet in the sky,with an apparent magnitude from -1,6 to - 2,8 and a diameter from 44 to 49 arcsecs.T.Its brightness makes it an easily observable object also with small diameter telescopes , with some evident features as the Great red spot (GRS), the equatorial belts (SEB and NEB); the white spots and so on.The complex structure of the planet, in great part fluid or gaseosus,is reflected on its atmosphere,which has various levels, called, from the deeper to the higher,troposphere,stratosphere, termosphere and esosphere.In the jovian atmosphere are some cyclonic and anticyclonic structures, the GRS (Great Red Spot) is one of the latter.
Giove come appare in un telescopio amatoriale di di medie dimensioni (foto dell'autore con un C8) con la macchia rossa nel mese di settembre 2010 .Evidente la sparizione della SEB,
Metano ed ammoniaca si trovano nella troposfera, nella parte quindi più profonda dell'atmosfera gioviana, mentre la macchia rossa è una struttura relativamente fredda che si trova ad una altitudine maggiore rispetto alle altre .
Jupiter as it appears in an amateur telescope of medium dimensions, with GRS.Photo of the author on september 2010: evident the disappearance of the SEB .Methane and ammonia can in good part be found in the troposphere,while GRS is a relatively cold structure, at an higher level of others.
L'Osservazione infrarossa amatoriale di Giove senza filtri interferenziali a banda stretta
L'osservazione amatoriale di Giove in luce infrarossa può essere effettuata anche con strumenti relativamente modesti (da circa 20 cm in su) e con camere CCD di buona qualità e sensibilità, quali le Imaging Source e le Lumenera.Tali camere sono tuttavia costose, e possono anche essere sostituite da webcam, purchè dotate di un sensore monocromatico, tipo il famoso Sony ICX029 BL.Per quanto riguarda i filtri,esistono filtri interferenziali centrati sulla più importante lunghezza d'onda del metano (CH4) a 890 nm, che hanno tuttavia prezzi piuttosto elevati .Un metodo più vantaggioso, anche se meno appariscente di registrare la luce IR di Giove è quello di usare semplici e relativamente poco costosi filtri IR pass, che lasciano passare l'IR vicino da una certa lunghezza d'onda in poi.Il sottoscritto ha usato , ed usa spesso, tre tipi di filtri:
Un IR pass Baader Planetarium da 685 nm in poi
Un Astronomik da 742 nm
Un vecchio filtro in gelatina Kodak Wratten 87 C da 800 nm poi
E' opportuno precisare che in tutti questi filtri la banda passante effettiva non supera al massimo i 1000 nm, essendo limitata, oltre che dallo sbarramento Ir atmosferico e dai trattamenti antiriflesso delle ottiche, anche e principalmente dal limite di sensibilità dei sensori delle camere CCD usate per la ripresa.
Ognuno di questi seleziona determinate bande di emissione, e quindi date caratteristiche visibili , comprese quelle dovute ai componenti più profondi dell'atmosfera gioviana, oltre ad evidenziare i cambiamenti delle principali strutture superficiali al cambio della lunghezza d'onda.Ciò anche grazie alla nota capacità della radiazione IR di superare e penetrare gas e polveri.
Ora, le principali bande di assorbimento del metano si trovano alle frequenze di 619, 667, 703, 727, 790, 841, 864 e 890 nm., mentre bande di assorbimento di ammoniaca sono state trovate a 647 e, probabilmente a 929 nm (fonte VIMS Cassini Instrument).I filtri di cui sopra,od altri analoghi, hanno quindi la capacità di far risaltare, a seconda della loro banda passante, le caratteristiche dovute alle singole bande di assorbimento del metano e dell'ammoniaca.Occorre precisare, a tale riguardo, che al cune caratteristiche del pianeta che appaiono scure alle lunghezze d'onda più corte, come la grande macchia rossa, appariranno sempre più chiare man mano che si va verso le lunghezze d'onda più lunghe. Ciò perchè la luce del pianeta è luce solare riflessa,che viene tuttavia assorbita pesantemente dall'atmosfera, con la conseguenza che le strutture (nubi, vortici) che si trovano in superficie rifletteranno meglio la luce solare di quelle più profonde, ed anche perchè man mano che si va dal visibile all'IR termico Giove restituisce circa il doppio della radiazione che riceve dal sole Quelle in cui predominano le componenti di metano e ammoniaca, risulteranno più chiare o più scure a seconda della loro altezza nell'atmosfera del pianeta, ma in genere più scure per la loro collocazione nella parte più bassa dell'atmosfera.Nell'immagine che segue è mostrata la riflettenza delle principali features di Giove nel visibile e rapportate allo spettro di assorbimento del metano ed ammoniaca (fonte Nasa-Esa - Cassini Instruments- VIMS- G. Filacchione)
The amateur observation of Jupiter in IR light can be done with relatively modest aperture telescopes (from about 20 cm) and quite sensitive cameras as Imaging source and lumenera (all obviously BW) such expensive cameras could be anyway replaced by a BW webcam, with the sensitive Sony ICX029BL sensor.About the filters, on the market it is possible to find interference filters of a few nanometers bandpass centered on the main methane band at 890 nm, but they are expensive.A relatively cheaper method to obeserve Jupiter in IR is to use common bandpass IR filters and select the band of interest.I commonly use the following filters:
Baader Planetarium IR pass 685 nm
Astronomik 742 nm
Kodak Wratten 87 C 800 nm
Now, the main methane band are at the wavelenghts of 619, 667, 703, 727, 790, 841, 864 e 890 nm., while ammonia absorbtion band are at 647 and probably at 929 nm (source VIMS Cassini Instrument).in the following images are shown the IR and RGB filters superimposed to the methane and ammonia bands of the planet.It is easy to note as the most important methane band, the one at 890 nm, is better selected from the Kodak 87 C gelatine filter, and, generally, from all filters > 800 nm bandpass.
Nell'immagine che segue sono mostrate le bande passanti dei filtri sovrapposte a quelle di assorbimento del metano, e la selezione da questi effettuata delle suddette bande: è facile notare come i filtri che selezionano la banda metano più importante, quella a 890 nm, sono il Kodak Wratten 87 C ed in genere tutti i filtri IR pass > 800 nm.
L'immagine precedente mostra abbastanza bene la differente apparenza delle caratteristiche principali del pianeta con l'aumentare della lunghezza d'onda di ripresa.Si nota immediatamente una notevole decolorazione della GRS (che da scura diviene grigio chiaro) e delle fasce equatoriali, specie la NEB (anche se la SEB risulta quest'anno quasi sparita) ed una maggiore riflettenza degli ovali bianchi, come l'ovale BA .E' bene notare, tuttavia, che i filtri RGB usati non erano accoppiati ad un Ir cut, quindi, specie il rosso, mostrava un certo ritorno IR, e che non si tiene conto della caduta di sensibilità del sensore della camera, un Sony XXX oltre i 740 nm.
In the previous image is shown the different appearance of the main features of the planet increasing the shooting wavelenght, from blue to IR.One can note a noticeable GRS and SEB (this year at its minimum) and NEB decoloration and a better reflectance of white ovals, as Oval BA.
Un immagine IRRGB (ottenuta usando come luminanza l'immagine IR) come quella mostrata qui ,compendia quindi gran parte delle caratteristiche gioviane, sia quelle a bassa che ad alta riflettenza, fornendo a mio avviso un'immagine più completa dell'atmosfera del pianeta, anche se i colori non sono ovviamente reali.
The previous IRRGB image resumes all the main Jovian features
Ma l'osservazione amatoriale nell'IR vicino di Giove non si ferma qui, essendo anche finalizzata alla osservazione della diversa riflettenza dei satelliti medicei nelle lunghezze d'onda più elevate.Si tratta, nelle immagini che seguono, del satellite Io, la cui vulcanizzazione provoca una notevole segnatura nell'IR termico e, in misura minore, anche nell'IR vicino, come risulta dalle immagini che seguono, nelle quali il satellite diventa sempre più brillante man mano che si va verso la zona infrarossa dello spettro.
But the amateur IR observation of Jupiter is also capable to show the different reflectance of the satellites at longer wavelenght.In the following photo is clearly visible the great albedo increase of IO, whose vulcanization cause a strong thermal IR signature.
