Mars 2020: Die perfekte Opposition

Lange musste ich mich gedulden für die perfekte Marsopposition! Im Herbst 2020 passte endlich alles: Ein relativ naher Mars mit großem Winkeldurchmesser, genügend Zeit, die richtigen Teleskope, und dazu das passende Wetter – auf der Erde und dem Mars! Gekrönt wurde das alles mit einem der besten Seeings, das ich je erleben durfte, und das genau um den Oppositionszeitpunkt. Grund genug, die immer noch recht frischen Erinnerungen an mein persönliches Rendezvous mit dem Roten Planeten Revue passieren zu lassen. (Achtung: Langer Text mit vielen Wörtern!)

Mars (links oben) neben dem Mond
Am Morgen des 6. September wurde die Marssaison durch eine seltene Bedeckung durch den Mond eingeläutet. Schon auf diesem Einzelbild sind dunkle Albedostrukturen auf dem Planeten zu sehen, der zu diesem Zeitpunkt bereits 19″ groß erschien.

Zuerst ein paar Zahlen

Zum Zeitpunkt der 2020er Opposition stand der Mars im Sternbild der Fische. Er kulminierte damit an meinem Standort La Palma in traumhaften Horizonthöhen von 67 Grad, viel höher als bei der Perihelopposition von 2018.  Mit 62 Millionen Kilometern Distanz war er zwar auch etwas weiter weg als 2018, und sein Winkeldurchmesser deshalb (unmerklich) kleiner, mit knapp 23 Bogensekunden wurde die Marsscheibe aber dennoch (fast) so groß, wie sie eben werden kann – und bis 2035 nicht mehr wird. Erdnähe war am 6. Oktober, Opposition am 14., was das Beobachtungsfenster in die oft durch klare, ruhige Luft gekennzeichnete Herbstzeit legte. Und diesmal sollte es keine Ausnahme von dieser Regel geben.

Beobachtungskonzept: Schauen – nicht schauen lassen

Nach gut drei Jahrzehnten aktiver Beobachtertätigkeit ist für mich klar: Ich will selber sehen, keine Kamera für mich sehen lassen. Bei allem Respekt für die (ebenfalls in diesem Jahr beeindruckenden) Ergebnisse der Planetenfotografen, kein Bild, mag es noch so detailliert sein, kommt an das Gefühl heran, die Oberfläche einer anderen Welt mit eigenen Augen zu erforschen. Hundertprozent visuell war daher meine klare Direktive. Zum Einsatz kamen dabei vor allem mein “Planetendobson”, ein 250mm f/4,8 Newton mit exzellentem Spiegel aus dem Hause Intercon Spacetec, und gelegentlich auch mein “Deep-Sky-Schlachtschiff”, ein 400mm f/4,5 Dobson der Marke Explore Scientific. Dazu kamen Farbfilter zum Einsatz.

Übrigens fand ich es schön, in den Astronomieforen zu sehen, dass das visuelle Beobachten alles andere als von gestern ist, wie die Vielzahl der dort gezeigten Zeichnungen beweist.

Die Marsoberfläche: Detailliert wie nie

Mars ist der einzige Planet, der Amateurastronomen einen direkten Blick auf seine Oberfläche gewährt. Allerdings sind die Dinge, die man dort sieht, in den meisten Fällen keine echten “geologischen” Strukturen, wie es die dunklen “Mondmeere” auf dem Erdmond sind, sondern einfach Regionen geringerer Reflektivität. Die dunklen Zonen sind Gebiete, wo der dunkle Fels, der ansonsten vom eisenoxidhaltigen und daher roten Marssand verdeckt wird, frei liegt.

Mars am 7. 10.2020
Mars am 7. 10.2020

Die alten, von teleskopischen Beobachtern erfundenen Namen der Marsregionen wurde im 20. Jahrhundert dem Wissen über ihre reale Natur angepasst. Das führt zu Namensdopplungen wie “Solis Lacus” (alt) und “Solis Planum” (neu), die manchmal verwirren können. Ich verwende die alten Namen, wo es sich um reine Albedostrukturen handelt, und neue, wo es um die eigentliche geologische Struktur geht.

Zwischen dem 24. September und dem 26. Oktober fertigte ich insgesamt 14 Zeichnungen der Marsoberfläche. Die Zeichnungen decken dabei den gesamten Planeten ab. Bis zum 1.10. ähnelten meine Werke denen, die ich schon seit den 1990ern bei verschiedenen Marsoppositionen gemacht habe: Helle und dunkle Albedogebiete, mehr oder weniger verwaschen, zeichnen sich auf ihnen ab, dazu die Polkappe, die in diesem Jahr die südliche war.

Mars am 04.10.2020, Syrtis Major und Hellas stehen im Zentralmeridian.
Mars am 04.10.2020, Syrtis Major und Hellas stehen im Zentralmeridian.

Am 4. Oktober ereignete sich in Sachen Marszeichnungen das, was Nichtphysiker als “Quantensprung” bezeichnen: Dank des auf einmal (über Tage hinweg) exzellenten Seeings zeigten sich Strukturen, die ich nie zuvor gesehen hatte. Die sonst verwaschenen Ränder der Albedogebiete bekamen Struktur, ihre Ränder zeigten scharfe Abgrenzungen. In den sonst strukturlosen hellen Zonen, vor allem denen im südlichen Polargebiet, traten zahllose Strukturen und Schattierungen heraus, die kaum alle zeichnerisch zu erfassen waren. In der ganzen Zeit habe ich stets mit 300 biss 400fach beobachtet, dem Maximum, die mir am 250er Dobson zur Verfügung steht.

Die Zeichnungen aus diesem Zeitraum sind die mit Abstand besten, die ich je angefertigt habe. Für manche habe ich einen Orangefilter verwendet, der den Kontrast zwischen den hellen und dunklen Zonen verstärkt, aber auch das grelle Marslicht dämpft. Das war im 400er Newton so intensiv, dass ich stets einen Neutralfilter zur Dämpfung brauchte. Mars war immerhin -2,53mag hell!

Der Gipfel: Olympus Mons

Neben einer fein strukturierten Syrtis Major, fingerförmigen Auswüchsen aus dem Mare Cimmerium bzw. dem Tritonis Sinus, oder der detaillierten Umgebung von Solis Lacus war es vor allem die Beobachtung einer Aufhellung an der Position des Olympus Mons am 14. und 15. Oktober, die diese Marsopposition für mich legendär macht: Olympus Mons ist der größte Vulkan des Sonnensystems, 27 Kilometer hoch und so breit, dass er nicht ganz in die Grenzen Deutschlands passen würde. Ihn visuell zu sehen, schien mir lange Zeit ein unrealistisches Ziel, schließlich hat der Berg keine markante Farbe. Der runde, breite, im Vergleich zur Umgebung helle und von einem dunklen Saum umgebene Fleck war aber real, und Vergleiche mit zeitgleich aufgenommenen Fotos belegen dies sowohl in Position und Erscheinungsbild.

Am 14.10., dem Oppositionstag, sah ich an der Position von Olympus Mons eine runde Aufhellung mit dunklem Saum.
Am 14.10., dem Oppositionstag, sah ich an der Position von Olympus Mons eine runde Aufhellung mit dunklem Saum. Sie ist hier mit “Nix Olympica” markiert. Am Westrand war Solis Lacus zu sehen.

Doch was sah ich genau? Handelte es sich um orografische Wolken über dem Berg (oft beobachtet, wenn auch nicht von mir)? Dann müsste ich die Struktur korrekterweise eher gemäß der alten Bezeichnung (s.o.) “Nix Olypica” nennen, damit sind die temporär über dem Vulkan auftretenden Eiswolken gemeint. Allerdings war die helle Struktur in allen Filtern sichtbar – außer im blauen. Wären es Eiswolken gewesen, hätte sie im Blaufilter besonders hell erscheinen müssen. Vielleicht wurde das helle Leuchten durch Reif auf dem Vulkanschild ausgelöst? In jedem Fall war es eindeutig mit dem Vulkan selbst verknüpft, so dass ich meine Olypus-Mons-Sichtung als sicher ansehe. Nach dem 15.10. ist mir keine weitere mehr gelungen.

Olympus Mons ist eine der wenigen “echten” Strukturen, die man mit einem Amateurteleskop auf dem Mars sehen kann. Zu den anderen zählen die Polkappen. In diesem Jahr war nur die südliche Polkappe zu sehen, und die war im Oktober auf minimale Ausmaße geschrumpft. In meinen Zeichnungen erkennt man deutlich, wie der Durchmesser der Kappe vom September zum Oktober abgenommen hat. Aufzeichnungen vom Juli zeigen, dass sie davor nochmals viel größer war. Der Schrumpfungsprozess hat mit dem Sommer auf der marsianischen Südhalbkugel zu tun und entspricht genau der Erwartung für diese Opposition. Auffällig war, dass die Polkappe bei Zentralmeridianen (ZM) um 30° deutlich in Richtung Erde geneigt war.

Eine weitere reale Struktur ist Hellas (neu: Hellas Planitia). Dabei handelt es sich um ein rund sieben Kilometer tiefes und über 2000 Kilometer durchmessendes, fast kreisförmiges Einschlagbecken – Hellas ist der am weitesten entfernte im Amateurteleskop sichtbare Einschlagskrater des Sonnensystems! Er befindet sich bei ZM=280°, direkt südlich der Syrtis Major, der dunkelsten Albedostruktur auf dem Mars. 2020 war Hellas Planitia eher unscheinbar, und nur durch eine leicht dunkle Umrandung zu erkennen.

Der blaue Mars: Ein Blick in die Atmosphäre

Mars hat eine sehr dünne Atmosphäre, die wie die der Erde vorwiegend blau leuchtet und den Kontrast zur Oberfläche leicht verwäscht. Ein Orangefilter (s.o.) blockiert blaues Licht und lässt nur rotes bzw. oranges passieren, was den Kontrast der Oberflächendetails verbessert. Umgekehrt blockiert ein Blaufilter das Licht der orangenen Oberfläche und macht damit die Atmosphäre selbst besser sichtbar. Die Albedostrukturen verschwinden im Blaufilter fast – dafür zeigen sich in der Atmosphäre manchmal helle, oder sogar weiße Flecken: Wolken auf dem Mars!

Marswolken waren vor allem als helle Nordpolarhaube (unterer Bildrand) und gelegentlich als Morgen- oder Abendwolken am West (hier) oder Ostrand zu erkennen. Im Blaufilter leuchteten sie hell weiß.
Marswolken waren vor allem als helle Nordpolarhaube (unterer Bildrand) und gelegentlich als Morgen- oder Abendwolken am West (hier) oder Ostrand zu erkennen. Im Blaufilter leuchteten sie hell weiß. Diese Zeichnung entstand am 8.10., ZM=225°.

Unter den Bedingungen der Marsatmosphäre bestehen diese Wolken aus Eiskristallen, ganz ähnlich den Federwolken auf der Erde. 2020 war vor allem eine beständige Wolkendecke über dem Nordrand der Marsscheibe zu sehen: die Nordpolarhaube.  Die Nordpolarhaube war fast immer zu sehen, ohne Filter erschien sie als weißlicher Schleier. Im Oktober war sie drei bis vier mal größer als die südliche Polarkappe.

Die Polarhauben liefern das Eis nach, das die Polkappen im Winterhalbjahr wieder anwachsen lässt. 2020 war auf der Marssüdhalbkugel Sommer, die südliche Polkappe schrumpfte also dank der stärkeren Sonneneinstrahlung. Umgekehrt war auf der Nordhalbkugel Winter, und die sich dort bildende Polarhaube ließ die nördliche Polkappe wieder wachsen.

Weitere Wolken zeigten sich gelegentlich am Ost- und Westrand der Marsscheibe: Es handelt sich um Morgen- bzw. Abendwolken, die zum Mittag, also auf der Mitte der beleuchteten Marsscheibe, verschwinden.

Noch ein Höhepunkt: Phobos und Deimos

Die Marsmonde Phobos und Deimos waren ein weiteres, fast schon mystisches Beobachtungsziel: Kann ich sie sehen, oder nicht? Bei vielen Versuchen bin ich über die Jahre immer wieder gescheitert. Das Problem: Die wenige Kilometer großen Monde erreichen um eine Opposition zwar scheinbare Helligkeiten, mit denen sie an sich problemlos in kleineren Teleskopen zu sehen wären; 2020 waren es maximal 10,6 mag (Phobos) bzw. 11,7 mag (Deimos). Doch die Monde entfernen sich wegen ihrer engen Orbits nie sehr weit von ihrem Planeten und werden daher stark überstrahlt. Um die Opposition stand Deimos höchstens gute 60, Phobos sogar nur rund 20 Bogensekunden neben der Marsscheibe, also nicht mehr als drei bzw. ein scheinbarer Marsdurchmesser.

Deimos, der äußere der beiden, ist wegen seines größeren Abstands trotz seiner geringeren Helligkeit einfacher zu sehen als Phobos. Es kommt aber sehr darauf an, den richtigen Zeitpunkt zu erwischen, den nämlich, wenn die Monde ihren maximalen Winkelabstand erreichen. Bei Deimos ist das nicht ganz so kritisch wie bei Phobos: Letzterer braucht nur 7 Stunden und 39 Minuten für einen Umlauf, da kommt es auf Minuten an!

Am 8. Oktober konnte ich um 23:40 Uhr endlich Erfolg verkünden: Deimos stand, knapp 12 mag hell, ganz klar 50″ nordöstlich von Mars, den ich zur besseren Sichtbarkeit aus dem Gesichtsfeld geschubst hielt. 600fache Vergrößerung und ein Seeing von einer halben Bogensekunde halfen enorm. Dennoch musste ich aufpassen, dass der Mond nicht vom Streulicht der Fangspiegelstreben überstrahlt wurde.

Um 01:45 Uhr in der gleichen Nacht erreichte auch Phobos (10,4 mag) seine maximale Elongation von 18 Bogensekunden, und siehe da: Auch er ließ sich im Streulicht des Mars bei 500fach erkennen. Ein paar Minuten später war das Seeing extrem gut (laut den Monitoren auf dem Roque de los Muchachos erreichte es dort oben Traumwerte von 0,4 Bogensekunden). Für fünf Minuten konnte ich Mars, Phobos, und Deimos gemeinsam im Teleskopgesichtsfeld sehen, und das war gar nicht mal so schwer! Es war ein kurzes Vergnügen, denn urplötzlich brach das Seeing radikal ein, und weiter fünf Minuten später stand ich eingehüllt vom Bruma genannten Küstennebel,

Mir war nun auch klar, warum ich die Monde bei all den früheren Versuch nie gesehen habe: Mir hatte die Öffnung gefehlt! Die Sichtung gelang mit nur im 400mm-Newton. Im parallel aufgebauten 250er fand ich die Monde trotz identischer Bedingungen nicht. Zwei Tage später gelang es mir nochmals, beide Monde zu erhaschen. Die Bedingungen waren sehr gut, aber nicht so perfekt wie am 8.10., und schon war es eher schwierig, Phobos auch nur blickweise zu erkennen. Danach sollte mir keine weitere Sichtung mehr gelingen.

Kein Glück mit dem Sturm

Zum Ende der Beobachtungsperiode entdeckten Astrofotografen auch noch einen Staubsturm in der Region um Solis Lacus, der sich aber bald auflöste und den ich nicht mehr zu Gesicht bekam – die Seeingbedingungen ließen im November auch deutlich nach. Auch schrumpfte die Marsscheibe rapide, an die Beobachtungsergebnisse vom Oktober kam ich da nicht mehr heran.

Was kann man abschließend zu so einer intensiven Beobachtungskampagne sagen? Mars ist und bleibt mein Lieblingsplanet! Dass er einem alten Amateursterngucker auch nach über 20 Jahren und diversen Oppositionen noch Neues zu bieten hat, zeigt, wie vielfältig das Hobby Astronomie ist. Man hat eben nie alles gesehen!

Clear Skies!

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