Collaboration pro/am: Surveillance de Jupiter et de Saturne par les amateurs

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1 Collaboration pro/am: Surveillance de Jupiter et de Saturne par les amateurs Marc Delcroix ( delcroix.marc@free.fr ), le 14 mai

2 Sommaire I Généralités II Surveillance de Jupiter Impacts Evolution de l atmosphère III Surveillance de Saturne Contribution des amateurs à l analyse des tempêtes Spokes IV Conclusion 2

3 Collaboration Pro/Am Généralités 3

4 Généralités Que peut-on voir d'intéressant pour les professionnels sur les images amateurs planétaires? Mercure, Vénus et Mars ont des sondes en orbite les surveillant continuellement. Uranus et Neptune sont trop éloignées pour que les amateurs voient des détails. Ce sont les phénomènes "dynamiques", liés à la météorologie, qui sont les plus intéressants, sur Jupiter et Saturne : les évolutions des bandes les "spots" (anticyclones,...) et leurs dérives les effets saisonniers sur Saturne 4

5 Généralités Un intérêt reconnu par les professionnels : Base de données d images amateur gérée par des professionnels : l'international Outer Planets Watch (IOPW) Appel à observations suivant les événements absence de sonde autour de la planète et temps de télescope limité, sondes qui peuvent avoir d'autre sujets d'observation que les atmosphères Appel à observations en complément d observations professionnelles planifiées (ex : Hubble au travers de C.Go) : observations amateurs avant/après les observations pros, dans d autres domaines spectraux, Découverte d événements par les amateurs (impacts, changement dans l atmosphère) Échanges réguliers d'images sur Internet avec autres amateurs et pros Collaborations dans des conférences et articles professionnels 5

6 Collaboration Pro/Am Surveillance de Jupiter Impacts Evolution de l atmosphère 6

7 Jupiter - impacts Jupiter, planète la plus grosse, est la planète avec l influence gravitationnelle la plus importante sur les petits corps du système solaire Du 16 au 22 Juillet 1994, 21 fragments de la comète P/Shoemaker-Levy 9 rentrèrent en collision avec Jupiter : Pic du Midi, 20 mars 1994 (F.Colas, J.Lecacheux, L.Jorda, JC Le Floch) Toutes les phases ont pu être observées par les professionnels: Corps impacteurs observé avant l impact Impacts prévus et observés en direct Evolutions de la trace des impacts observées Hubble Space Telescope 22 juillet 1994 Après un tel spectacle, l estimation de la fréquence d impacts observables sur Jupiter et d un par siècle(s). MAIS... 7

8 Jupiter - impacts... les amateurs ont découvert : Le 19 juillet 2009: une trace sombre d impact (A.Wesley) 15 ans après Shoemaker/Levy 9 Pic du Midi, 20 mars 1994 (F.Colas, J.Lecacheux, L.Jorda, JC Le Floch) Le 4 juin 2010: impact (sous forme de flash de 2s) observé en direct (A.Wesley, C. Go) pas de trace Le 20 août 2010 : impact (sous forme de flash de 2s) observé en direct (M.Tachikawa, K.Aoki and M. Ichimaru) pas de trace une rotation après (M.Delcroix) 8

9 Jupiter - impacts Les amateurs ont pour la découverte des impacts non prévisibles le rôle majeur L excellente couverture des observations de Jupiter et la bonne qualité des images par les amateurs leur ont permis de découvrir 3 impacts Cette contribution majeure change la vision de la fréquence des collisions avec les géantes gazeuses En complément des travaux récents de professionnels à partir des images des sondes Galileo, New Horizons (Jupiter) et Cassini (Saturne) montrerait également que les anneaux de Jupiter (été 1994 période de l impact de SL 9) et ceux de Saturne (en 1983) auraient été également victimes d impacts 9

10 Jupiter évolution de l atmosphère La couverture des observations de Jupiter est désormais complète (toutes les rotations sont observées) grâce aux observateurs présents à toutes les longitudes Les meilleurs observateurs produisent des images images haute résolution Les amateurs les plus chevronnés produisent des images sur un spectre étendu (UV, RVB, IR, bande d absorption du méthane à 889nm, ) détaillant les formations à différentes altitudes dans l atmosphère jovienne Ceci mène à une collaboration entre amateurs et professionnels pour suivre et comprendre tout ce qui se passe dans l atmosphère de la planète 10

11 Jupiter évolution de l atmosphère Exemple : le rougissement d oval BA Après la conjonction solaire, l amateur philippin Christopher Go est le premier à signaler le 24 février 2006 le rougissement d oval BA, résultat de la fusion récente (depuis 1998) de 3 anticyclones dans la STB qui existaient depuis les années 1930 Cette ovale devient alors une «tâche rouge junior», phénomène intéressant les professionnels pour comprendre le fonctionnement de la grand tâche rouge ellemême, qui existe depuis des siècles Les télescopes professionnels se tournent alors vers la tâche rouge junior 11

12 Jupiter évolution de l atmosphère Exemple : la réapparition de la bande équatoriale sud (SEB) en novembre 2010, guetée à plusieurs endroits dans la SEB (compilation images amateurs par J.Rogers, directeur section Jupiter, BAA) 12

13 Jupiter évolution de l atmosphère Exemple : la réapparition de la bande équatoriale sud (SEB) complémentarité images amateurs / professionnels (ici Gemini North/infrarouge > 1µm) 13

14 Saturne tempêtes Collaboration Pro/Am Surveillance de Saturne Adaptation et mise à jour de la présentation Contribution of amateur observations to Saturn storm studies Contribution des observations amateur à l étude des tempêtes saturniennes Marc Delcroix et Georg Fischer Commission des observations planétaires Space Research Institute Société Astronomique de France Austrian Academy of Sciences (delcroix.marc@free.fr) (georg.fischer@oeaw.ac.at) EPSC2010, 24 septembre 2010 (Rome, Italie) 14

15 Saturne tempêtes Côté Pro la sonde Cassini avec les instruments : Radio and Plasma Wave Science (RPWS) a régulièrement observé depuis 2004 des Saturn Electrostatic Discharges (SEDs, signatures radio de la foudre): - Couverture temporelle complète sur l hémisphère vu par Cassini - Positionnement et une dérive longitudinale très approximatifs (basse résolution) Imaging Science System (ISS) observe en haute résolution de l UV à l IR : - Couverture temporelle très faible sur l hémisphère vu par Cassini - Positionnement très précis, très haute resolution - Observations directes de la foudre autour de l équinoxe, côté nuit en 2009 Côté Amateur : - bonne couverture (>2500 images depuis 1993) 6 mois autour de l opposition - dans des longueurs d ondes diverses (généralement couleur, puis infrarouge,...) - variable en qualité de resolution, traitement, précision temporelle et donc positionnement (~180 observateurs dans le monde entier (Europe, USA, Asia)) - les formations atmospheriques principales peuvent être detectées (position de 780 spots blancs mesurés) Leur analyse donne: -L identification des spots blancs dans l allée des tempêtes -La mesure de leur dérive longitudinale après déslection des mesures -Le suivi de leur évolution morphologique 15

16 3. Sélection des mesures (WinJUPOS) 1. Collecte des observations ( 2. Mesures des spots blancs (WinJUPOS 4. Calcul des dérives longitudinales (WinJUPOS) 16

17 Saturne tempêtes Observations amateurs et mesures associées A1, A2: aussi en ) B2: avant l arrivée de Cassini autour de Saturne (observations consistent avec la dérive de 0.6 /jour trouvée par l ISS et le RPWS C1,C3 et D: RPWS trouve une dérive de ~0.3 /jour 17

18 Saturne tempêtes Saturn storms in apparition Figure de gauche: nombre de décharge électrostatiques (SEDs) observées sur Saturne par Cassini (RPWS) en fonction du temps (du 26 nov au 23 juillet 2008) Figure de droite: dérives longitudinales de cette tempête mesurées sur les images amateurs lors de cette apparition (du 1er dec au 18 juin 2008) 18

19 Suivi d évolution de la morphologie 19 19

20 Saturne tempêtes Le RPWS et les amateurs observent tous deux des tempêtes autour de -35 de latitude planetocentrique (sud jusqu à mi 2010, nord après) Les dérives en longitudes calculées sont similaires (autour de 0.3 LIII/jour, ou 0.6 LIII/jour, ou 2,6 LIII/jour pour la tête du Great White Spot de 2010/2011) Il y a corrélation entre la brillance des tempêtes sur les images amateurs et les détéctions de SEDs (avec une inertie de 2 jours) Il y a corrélation entre l intervalle de longitude où les SEDs sont détectées, suggérant plus d une sourcet plusieurs tempêtes visibles sur les mêmes images d amateur (2008, 2010 et 2011), menant à la conclusion que la foudre apparaît dans plus d un nuage à la fois 20

21 Saturne tempêtes Les amateurs fournissent une bonne couverture des spots et tempêtes les plus gros visible dans l atmosphère de Saturne Ils sont alertés par les observations de SEDs qui donnent une position approximative, à partir de laquelle des éphémérides peuvent être calculés Les organisations amateurs peuvent analyser ces données pour calculer les dérives longitudinales des spots et suivre leurs principales évolutions morphologiques Les pros utilisent ces données comme une couverture complémentaire des observations radio, la prise en compte des deux types de données permet de déterminer comment les tempêtes se comportent 21

22 Saturne spokes Nouveau sujet, intéressant les professionnels? détection de spokes dans les anneaux de Saturne sur les images amateurs Particules en suspension au-dessus de la zone de l anneau B en corrotation avec Saturne apparaissant comme une zone sombre tournant avec la planète (lié au champ magnétique et aux tempêtes?) A priori détectées autour de l équinoxe, depuis mars 2010 et surtout lors de l apparition 2010/2011 (analyse M.Delcroix) 22

23 Collaboration Pro/Am Conclusion 23

24 Conclusion Une réelle collaboration, qui se concrétise dans les travaux des professionnels par: Des conférences pros avec des amateurs Des posters et articles professionnels publiés utilisant des images amateurs, reconnaissant les amateurs ou les définissant comme co-auteurs Des posters et articles professionnels publiés co-écrits avec des amateurs participant avec leurs travaux et analyses So u Av à mi l s co a e ss A. c u rev à p ig Sa n a ue ub né n u N li pa che tre at cat r «z-l art ure ion lo av icle, PW eg de a te am» 24

25 Conclusion A vous de jouer! Envoyez-nous nos observations, elles pourront utilisées! - pensez à bien noter sur l'image jour + heure/minute (TU) du milieu de vos prises de vue, auteur (cf. ) - communiquez vos images: Sites amateurs SAF : ALPO Japan : CMO (Mars) : Site professionnel IOPW (Jupiter/Saturne/Uranus/Neptune) : 25

26 Questions? Présentation Présentation téléchargeable téléchargeable sur sur le le site : site :