Was ist eigentlich … Seeing?

Abb. 1: Die Bildqualität und die Erkennbarkeit von Details nimmt ab, wenn das Seeing schlechter wird. Hier zur Veranschaulichung eine Simulation am Beispiel des Planeten Jupiter. [Peter Oden]

Der Himmel kann noch so klar sein, doch trotzdem ist der Blick durchs Teleskop manchmal einfach nur unbefriedigend: Man hat Schwierigkeiten, das Bild exakt scharfzustellen, es wabert regelrecht hin und her und offenbart wenig Details. An anderen Tagen dagegen ist der Anblick kristallklar und knackscharf. All dies sind die Einflüsse bzw. die Auswirkungen des sogenannten Seeings.

Das Seeing beschreibt die Einflüsse der Turbulenzen in den Luftschichten oberhalb des Beobachters (so dass auch klar ist, dass ein Weltraumteleskop keinerlei Seeing-Einflüssen unterworfen ist). Üblicherweise unterscheidet man dabei drei Gruppen von Turbulenzen, die das Seeing beeinflussen:

  • Luftturbulenzen in der Hochatmosphäre, genauer gesagt in der Tropopause zwischen 8km und 12km Höhe (diese Schicht trennt die darunter liegende Troposphäre von der darüber liegenden Stratosphäre). Diese Luftschicht ist immer in Bewegung und hier spielt sich auch der sogenannte Jetstream ab. Mit dem Jetstream werden horizontale Starkwinde beschrieben, die für den Ausgleich zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten sorgen und bei denen Windgeschwindigkeiten um die 500 km/h der Normalfall sind.
  • Turbulenzen in der Atmosphäre in der Luftschicht von 50m bis über 500m. Diese Turbulenzen spielen sich in kleinen Strukturen (Zellen) ab, die in Größen zwischen 10cm und 15cm zu finden sind. (Dies ist auch der Hauptgrund dafür, warum große Teleskope mehr mit dieser Art des Seeings zu kämpfen haben als kleinere, weil mehr von diesen unterschiedlichen Zellen gleichzeitig das Bild beeinflussen)
  • Turbulenzen in den untersten Luftschichten bis 50m. Diese Turbulenzen entstehen durch Wind, der sich an Gebäuden bricht oder durch aufsteigende Hitze von Gebäuden und Schornsteinen.

All diese unterschiedlichen Einflüsse müssen berücksichtigt werden, um die Einflüsse auf das Seeing zu bewerten. Die Qualität des Seeings wird üblicherweise mithilfe der Pickering-Skala bewertet, die von 1 bis 10 reicht. 10 ist dabei die beste Qualität, die sich darin äußert, dass das gesamte Abbild eines Sternes inklusive seiner Beugungsringe stabil zu erkennen ist. Ab Stufe 6 sind die Beugungsringe nicht mehr als solche erkennbar, weil das Bild immer unruhiger und verwaschener wird. In Stufe 1 ist das mittlere Abbild eines Sterns bereits zweimal so groß wie der eigentliche dritte Beugungsring (wenn er gesehen werden könnte). Um diese Aufweitung zu messen, nutzt man den Begriff der FWHM (full width half maximum). Dies ist die Ausdehnung, bei der das erkennbare Scheibchen die halbe Helligkeit hat. Exzellentes Seeing liegt vor, wenn diese FWHM bei einer Bogensekunde oder darunter liegt. Hier werden dann – ein gutes und exakt kollimiertes Teleskop vorausgesetzt – auch kleinste Details auf den Oberflächen unserer Nachbarplaneten erkennbar, die sonst regelrecht weggewaschen werden.

Abb. 2: Die FWHM der Lichtkurve eines Sterns [Peter Oden]
Über das Seeing, das durch die Gruppen 2 und 3 entsteht, kann man sich bereits mit bloßem Auge informieren. Je weniger die Sterne funkeln, desto besser ist das Seeing. Für das Seeing der Gruppe 1 gibt es Möglichkeiten der Informationsbeschaffung im Internet, etwa auf der französischen Wetterseite meteociel.fr.

Falls gerade ein Jetstream über das eigene Wohngebiet hinwegzieht, so verschlechtert dieser das Seeing spürbar.

Abb. 3: Die Anzeige des aktuellen und zukünftigen Jetstreams inklusive Animation [meteociel.fr]
Der Wetterdienst Meteoblue biete auf seiner Seite unter ‚Speziell‘ auch eine Vorhersage der Seeings für den Beobachtungsort sowie der zu erwartenden Auflösung (FWHM) in Bogensekunden für zwei Luftschichten inklusive der aktuellen Geschwindigkeit des Jetstreams (in m/sec).

Abb. 4: Die Vorhersage des astronomischen Seeings bei meteoblue [meteoblue.com]

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