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Small Vulcanic Structures on the near side of the Moon
observed with an Earth based medium size Amateur Telescope

Lunar Domes, Pyroclastic Areas of Deposit, Plateaus, Megadome Plateaus
Sinusoidal Lava Tubes and Floor Fractured Craters
 
Wolfgang Paech + Franz Hofmann  / Last Update: 25.09.2016 /  Kontakt  

 
Diese Website zeigt einen Großteil der Vorderseite des Mondes im Abstand von ca. 24 Stunden und einem Mondalter von 3.3 bis zu 14.8 Tagen (12 - 100 % Beleuchtung) unter besonderer Berücksichtigung von kleinen Strukturen lunaren Vulkanismus in hoher Bildauflösung.

Die Bildorientierung der Aufnahmen ist abweichend von den üblichen Darstellungen in Mondatlanten so orientiert, wie die CCD-Kamera das Bild im Fokus des Teleskops aufnimmt - SÜDEN ist OBEN und OSTEN ist LINKS.    Die Bildauflösung liegt im Mittel bei 1.000 bis 2.000 Meter, teilweise - in Abhängigkeit der Mondentfernung und Lage der Details in Sichtrichtung zur Erde - auch partiell unter 1.000 Meter. Die besten Aufnahmen zeigen Details im Bereich < 1.000 Meter. Höhendifferenzen von ca. 50 Meter sind sichtbar.


Einen weiteren Mondatlas, der normale lunare Strukturen wie z.B.Krater, Rillen, Gebirge etc. zeigt, stellen wir hier vor.

Zwei Beispiele mögen die hohe Bildauflösung beider Atlanten verdeutlichen: Der "Floor Fractured" Krater Alphonsus mit Rillen und pyroklastischem Vulkanismus und die beiden lunaren Cones Isis und Osiris im Mare Tranquilitatis südwestlich des Landegebietes von Apollo 17.
 
Etwa 95 Prozent der Bilder stammen aus dem Jahr 2015, aufgenommen in den Monaten Juli, August und September. Einige wenige Bilder aus den Jahren 2007 bis 2014 wurden wegen spezieller Beleuchtungssituationen mit in den Atlas aufgenommen. Bis auf ganz wenige Ausnahmen wurde das Material im Fokus eines Celestron C14 (f = 3.900mm) und einem Celestron SkyRis 445M Videomodul aufgenommen. Bei allen Aufnahmen des Jahres 2015 wurde ein Baader IR Passfilter zur Seeingberuhigung eingesetzt. Standort des Teleskops waren zwei Gästefarmen in Namibia; die Rooisand Desert Ranch (2007 bis 2011) und ab 2013 die Onjala Lodge in der Nähe von Windhoek.

Die Videostreams wurden in einem Standard Aufnahmeverfahren und einem standardisiertem Bildverarbeitungsmodus bearbeitet. Die Rohsummenbilder wurden mit der Software AviStack 1.8 erzeugt, die Endverarbeitung erfolgte im Adobe Photoshop CS 2. Die Rohavifiles hatten - in Abhängigkeit der Seeinbedingungen - Längen von 1.200 bis 1.500 Einzelbilder, von denen jeweils 12 % zum Rohsummenendbild addiert wurden
.

Ein sehr geringfügiger Anteil der Bilder des Jahres 2015 wurden an einem 430mm (f/6.8) Planewave Astrographen der Rooisand Desert Ranch, teilweise mit einer Baader Q-Turett Barlowlinse (f ca. 4.500mm) aufgenommen.

WARUM ein fotografischer Mondatlas unter besonderer Berücksichtigung von lunarem Vulkanismus? Lunare vulkanische Strukturen gehören unserer Meinung nach zu den am schwierigsten zu fotografierenden Details im Sonnensystem und stellen eine hohe Herausforderung an den Astrofotografen. Auf keinem anderen Körper des Sonnensystems ist der Amateur in der Lage vulkanische Strukturen in hoher Auflösung zu dokumentieren. Wenn in der Bildbeschreibung der einzelnen Bilder von Beobachtung die Rede ist, ist die fotografische Beobachtung gemeint, denn die meisten der Strukturen sind für eine visuelle Beobachtung zu klein - oder erfordern sehr große Teleskopöffnungen unter hervorragenden Seeingbedingungen.
 
Weitere Details zu unseren Bildern und zur Bildauflösung finden Sie hier. Wenn erforderlich, zeigen wir auch Bilder der Weitwinkelkamera des Lunar Reconnaissance Orbiters (LRO). Höhenprofile verschiedener Strukturen stammen ebenfalls von der Website des Lunar Reconnaissance Orbiters. Alle Bilder, die nicht von uns stammen, sind deutlich gekennzeichnet. Eine kurze aber detaillierte Einführung in die Strukturen lunaren Vulkanismus können Sie hier als pdf-file herunterladen.
 
Klicken Sie auf eines der Segmente Ihres Interesses

Segment 01: Mare Crisium, Mare Undarum, Geminus, Proclus, Mesalla, Cauchy Region
Segment 02: Mare Fecunditatis, Messier, Petavius, Langrensus, Furnerius, Vallis Rheita
Segment 03: Hochlandregionen um die Krater Janssen, Stöffler und Maurolycus
Segment 04: Westlicher Teil Mare Nectaris, Theophilus, Fracastorius, Piccolomini, Albategnius, Deslandres, Walter

Segment 05: Mare Tranquilitatis, Mare Serenitatis, Posidonius, Aristillus, Autolycus. Gardner, Jansen, Landeplätze Apollo 15+17
Segment 06: Ostteil Mare Frigoris, Atlas, Herkules, Endymion, Aristoteles, Eudoxus, Lacus Mortus
Segment 07: Nordteil Mare Imbrium, Westteil Mare Frigoris, Plato, Sinus Iridum
Segment 08: Mare Imbrium, Archimedes, Erathostenes, Kopernikus, Apenninen
Segment 09: Mare Nubium, Ostteil Mare Humorum, Lansberg, M. Riphaeus, Pitatus, Bullialdus
Segment 10: Hochland, Tycho, Clavius, Newton, Heinzel, Mee
Segment 11: Westteil Mare Humorum, Schickard, Gassendi, Crüger, Billy, Grimaldi
Segment 12: Oceanus Procellarum, Sinus Roris, Kepler, Reiner, Marius Hills, Aristarch Plateau


DOWNLOAD: pdf-file mit einer Liste, der in diesem Mondatlas beschriebenen lunaren vulkanischen Strukturen
< © NASA/LRO
 
Die technischen Daten der Bilder sind im Mittel die folgenden: die theoretische Bildauflösung in Abhängigkeit der Lichtwellenlänge beider Teleskope gibt folgende Tabelle.
 
 Wellenlänge
in Nanometer
Celestron 14, Öffnung 350mm
Auflösung in Bogensekunden
Planewave Astrograph, Öffnung 430mm
Auflösung in Bogensekunden
     
blau, 400 nm 0.23 0.18
grün, 550 nm 0.31 0.25
rot, 680 nm 0.40 0.33

 
Der Abbildungsmaßstab im Fokus des C14 mit der SkyRis 445M ergibt sich zu 0.2"/Pixel (pxl). Daraus folgt beispielsweise: bei einer Mondentfernung von 367.211 km am 28.9.2015 (Monddurchmesser = 32.53 Bogenminuten oder 1.952 Bogensekunden) ergeben sich folgenden theoretischen Werte:

1 km auf dem Mond (Mondmitte) entspricht 1.8". Damit entspricht 1 Pixel = 110 Meter (theoretisch), praktisch im roten Wellenlängenbereich ca. 300/400 Meter. Das abgebildete Feld im Fokus des Celestron 14 beträgt (leicht) beschnitten ca. 5.4 x 4.0 Bogenminuten, entsprechend 324 x 240 Bogensekunden.

Auf einigen Aufnahmen sind auch Objekte markiert, die nicht in den offiziellen Listen der vulkanischen Strukturen verzeichnet sind, die aber morphologisch betrachtet, den bekannten Strukturen sehr ähnlich sind. Sie sind dann entweder mit einem "?" markiert oder mit dem Wort "putative" gekennzeichnet. In den beschreibenden Texten wird ebenfalls darauf hingewiesen.

 
Strukturen von lunarem Vulkanismus sind in den meisten Fällen sehr klein (5 bis 15 km im Durchmesser). Gipfelkrater (Calderen) von lunaren Domen, vergleichbar mit Schildvulkanen der Erde, haben Durchmesser von nur 1.000 bis 3.000 Meter. Die normalerweise sehr geringen Höhen der Strukturen, im Schnitt zwischen 75 und 150 Meter, erfordern eine extrem flache Sonnenbeleuchtung, das heißt, sie sind nur wenige Stunden und in Terminatornähe sichtbar.

Grundvorrausetzungen für erfolgreiche Beobachtungen sind also:
  • Entsprechend flache Einfallshöhe der Sonnenstrahlung
  • zu diesem Zeitpunkt (Sonneneinstrahlung) klarer Himmel und weitgehende Dunkelheit und
  • sehr gute bis hervorragende Seeingbedingungen.
Deswegen erfordern solche Aufnahmen viel Geduld oder - wie in Namibia oft vorhanden - ein wolkenfreier Himmel über lange Zeitperioden.

Lunarer Vulkanismus - eine kurze Übersicht

Lunarer Vulkanismus lässt sich grob - wie auch terrestrischer Vulkanismus - in folgende Grundbereiche strukturieren:
  • Effusiver Vulkanismus
  • Introsiv- und Extrusiver Vulkanismus
  • Pyroklastischer (explosiver) Vulkanismus und
  • eine Mischung aus den oben genannten.
Die Strukturen, die dabei entstanden sind, lassen sich grob wie folgt einteilen:
  • Lunare Dome/lunare Cones
  • Super-, Megadome, Megadomeplateaus
  • Pyroklastische Deposits (LPD = Lunar pyroclastic deposits)
  • Floor fractured Krater (FFC)
  • Dark Halo Krater (DHC, DMD = Dark mantle deposits) und
  • Sinusförmige Rillen
Sonderfälle sind
  • Lunare Kipukas
  • Konzentrische Doppelkrater und das
  • Aristarch Plateau
Interessiert ? Dann lesen Sie dazu eine detailierte Einführung in den lunaren Vulkanismus im download als pdf-file
Quellen:

Unsere Webseite basiert auf den Arbeiten von Raffaello Lena, Maria Teresa Chiocchetta, Mike Wirths, Paolo Lazzarotti, Jim Phillips, Carmelo Zannelli, Stefan Buda and George Tarsoudis. Sie sind eine lose Gruppe von Amateurastronomen, die sich speziell auf die Beobachtungen lunaren Vulkanismus spezialisiert haben.

Alle auf unserer Webseite angegebenen geometrische Daten, Koordinaten, Durchmesser, Höhen und Klassifizierungen lunarer Dome basieren auf deren Arbeiten. Diese wiederum basieren unter anderem auf Arbeiten von lunaren Fachwissenschaftlern vieler Jahre. Eine umfangreiche Literaturliste finden Sie in dem Buch:
LUNAR DOMES - Properties and Formation Processes, Raffaello Lena, Christian Wöhler, James Phillips und Maria Teresa Chiocchetta, Springer Verlag, 2013, ISBN: 978-88-470-2636-0

Die Website der Geological Lunar Researches Group (GLR) finden Sie hier und eine Liste von Publikationen hier. Unter dieser URL finden Sie eine Liste lunarer Dome.
 
Weiterführende Quellen:

http://target.lroc.asu.edu/q3/

Dies ist die Website mit der interaktiven Mondkarte des Lunar Reconnaissance Orbiters Teams. Sie bietet einen Direktzugriff in verschiedenen Kartenprojektionen auf jede beliebige Mondformation, beginnend mit einem Maßstab von 4 Kilometer pro Pixel. Man kann dann bis zu einem Abbildungsmaßstab von 64 Meter pro Pixel in die Bilder der Weitwinkelkamera hinein zoomen, danach folgen Bildstreifen der Telekamera bis zu einem Maßstab von 1 Meter pro Pixel. Zudem lassen sich viele Overlays - so unter anderem digitale Höhenmodelle - über die Mondkarte legen. Alle Bilder, die wir in diesen Mondatals integriert haben, sind mit LRO gekennzeichnet. Allgemeine Informationen zu dieser NASA Raumsonde finden Sie hier.


Unter dieser URL http://www.avistack.de können Sie das Videobildverarbeitungsprogramm herunter laden, mit dem wir unsere Mondbilder verarbeitet haben, Es wurde von Dr. Michael Theusner programmiert und ist Freeware. Siehe dazu auch unsere Seite zur Bildbearbeitung.

Empfohlene Mondliteratur und Mondatlanten

Charles A. Wood: The Modern Moon: A Personal View, Sky Publishing Corporation, 2005
Charles A. Wood, Maurice Collins: 21st Century Atlas of the Moon, West Virginia University Press, 2012
Motomaro Shirao, Charles A. Wood: The Kaguya Lunar Atlas: The Moon in High Resolution, Springer, 2011
W. Paech, M. Weigand und A. Chu: Fotografischer Mondatlas: 69 Mondregionen in hochauflösenden Fotos, Oculum, 2010
A. Chu, W. Paech, M. Weigand und S. Dunlop: The Cambridge Photographic Moon Atlas, Cambridge University Press, 2012
Die folgenden 2 Publikationen sind pdf-files und im download frei verfügbar. Beide - Alan Chus Photographic Moonbook und K.C. Paus Photographic Lunar Atlas for Moon Observers - sind moderne Meilensteine der Amateur Mondbeobachtung. Bei Autoren sind Mitglieder der Hong Kong Astronomical Society und sie beobachten auch aus Hong Kong

Alan Chu: Photographic Moonbook (version 3.5, edition 2011, 260 Seiten)
K.C. Pau: Photographic Lunar Atlas for Moon Observers (second edition 2016, 900 Seiten)
Und Last but not least möchten wir Herrn Martin Rietze für Beratung zum terrestrischen Vulkanismus danken. Er ist - vermutlich - einer der weltbesten Fotografen terrestrischen Vulkanismus und Autor einiger Bücher zu diesem Thema. Ein Besuch seiner Website ist atemberaubend.
Alle Interessenten, die sich mit englischsprachiger Literatur zur Mondbeobachtung beschäftigen wollen, finden hier ein kleines spezielles Wörterbuch in Englisch/Deutsch mit Wörtern zur Geologie und lunarem Vulkanismus als pdf-file zum download.

 
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