Giove - Il progetto JUPOS

Da Sezione Pianeti UAI.

Introduzione

All'inizio degli anni '90 due astrofili tedeschi, Hans-Jorg Mettig e Grischa Hahn, hanno concepito il progetto di raccogliere in un unico database le osservazioni di posizione delle macchie di Giove passate, presenti e future, e di sviluppare un software per interrogare i dati in modo flessibile, onde ricavare agevolmente informazioni statistiche sulle singole macchie, i loro spostamenti nell'atmosfera gioviana, l'andamento delle correnti atmosferiche alle diverse latitudini.

Nacque così PC-JUPOS ("JU-piter POS-itions"), un programma sviluppato in ambiente DOS e, parallelamente, fu avviata la raccolta del maggior numero possibile di osservazioni sia contemporanee sia storiche, cronometraggi di transiti al Meridiano Centrale (MC), così come misure micrometriche, misure di fotografie e disegni.

Col tempo, il programma si è arricchito di funzioni e grafica (effemeridi, regressione lineare dei moti in longitudine, routine per la misura di immagini). Intanto, si assisteva al progressivo affermarsi della fotografia digitale, che ha prodotto una mole ingente di misure di maggior precisione rispetto alle vecchie metodologie, ormai divenute obsolete. Il database JUPOS oggi si basa quasi esclusivamente sulle immagini digitali, anche se conserva preziose misure di tutto il '900 e addirittura dell'800, eseguite con tecniche disparate.

Successivamente Hahn ha sviluppato un programma in ambiente Windows, l'attuale WinJUPOS, nel quale sono state estese le funzionalità di PC-JUPOS a tutti i pianeti del Sistema Solare, da Mercurio a Nettuno, più la Luna e il Sole. Periodicamente, vengono prodotte versioni aggiornate del programma, scaricabili dal sito dell'autore (http://www.grischa-hahn.homepage.t-online.de). Il lavoro di implementazione è lungo, tant'è che non è ancora stata completata la traduzione dell'"Help" dal tedesco all'inglese. Tuttavia, anche così il programma è divenuto un prezioso strumento di misurazione, analisi e pianificazione osservativa per molti utenti in tutto il mondo.

Nel frattempo, il "Progetto JUPOS" prosegue la sistematica misurazione di immagini di Giove prodotte da astrofili di ogni Paese. Le misure sono condotte da un piccolo gruppo di persone, sotto la supervisione di Mettig: i misuratori italiani sono attualmente G. Adamoli e M. Vedovato. Ogni immagine produce decine di misure di latitudine/longitudine dei dettagli atmosferici, con la precisione tipica del grado. Mettig raccoglie periodicamente i risultati, li rende disponibili nel suo sito (http://www.jupos.org) e li trasforma in diagrammi tempo-longitudine relativi alle varie correnti atmosferiche di Giove. Questi risultati sono utilizzati in particolare di J.H. Rogers, Direttore della Jupiter Section della B.A.A., per studi sistematici molto approfonditi della fenomenologia del pianeta. Rogers e Mettig ne hanno tratto di recente alcuni articoli a livello professionale pubblicati sulla rivista "Icarus".


Database di misure di WinJUPOS


Funzioni di WinJUPOS

L'attuale versione di WinJUPOS contiene, fra le altre, queste funzioni (se ne parla più diffusamente in altra parte del sito (vedi):

- misurazione di un'immagine, previa sovrapposizione di una maschera di misura che riproduce il profilo del pianeta, tenendo conto della fase teorica;

- salvataggio delle misure (latitudine e longitudine) in un database di file creati secondo necessità: ogni file è destinato, in genere, a ospitare i risultati di un osservatore;

- selezioni di misure, prodotte interrogando il database tramite un insieme di filtri (file da esaminare, tipologia di oggetto, intervalli di longitudine o latitudine, intervalli temporali, banda di acquisizione, misuratore ...);

- Visualizzazione dei "Selection files" così prodotti in grafici di longitudine (o latitudine) in funzione del tempo, oppure longitudine in funzione della latitudine;

- creazione di planisferi parziali o totali del pianeta a partire da un certo numero di immagini; è possibile impostare il sistema di longitudine di riferimento, la risoluzione, l'intensità, il contrasto e il gamma di ciascuna immagine (con correzione per l'oscuramento al bordo), l'orientazione e la proiezione cartografica (cilindrica, polare, etc).

I "Selection files" possono essere ordinati cronologicamente o secondo altri criteri e interrogati al loro interno, selezionando tutte le misure o parte di esse, per il calcolo di parametri quali latitudine media, deriva in longitudine, velocità lineare, periodo di rotazione.

Impadronirsi delle funzioni essenziali del programma può richiedere un certo impegno (le funzioni sono numerose, non tutto l'Help come detto è in inglese), ma ne vale la pena per qualunque osservatore serio; se ne ricava la possibilità di analizzare velocemente immagini e misure per estrarre una gran quantità di informazioni interessanti.


Effemeridi grafiche di WinJUPOS


WinJUPOS meriterebbe di essere scaricato in ogni PC anche solo per le sue funzioni di effemeride. Impostando le proprie coordinate geografiche, data e TU, il programma fornisce tutte le informazioni significative geometriche e fisiche: ascensione retta e declinazione del pianeta, altezza e azimut, longitudine al Meridiano Centrale nei vari Sistemi di riferimento, tempi del sorgere, del tramonto, della culminazione, elongazione dal Sole, diametro apparente, magnitudine, fase, inclinazione dell'asse polare rispetto al Sole e alla Terra, posizione dei satelliti, visualizzazione grafica del pianeta e dei satelliti, con possibilità di sovrapporre al disco del pianeta una mappa preordinata ("texture"), magari costruita attraverso le funzioni cartografiche. Per programmare le osservazioni, si può impostare la longitudine di un dettaglio e il moto previsto, e vengono fornite data e TU dei suoi prossimi transiti al MC (e l'altezza del pianeta in quel momento).

Posizionamento della maschera di misura

Per chi voglia intraprendere misure posizionali dei dettagli di Giove, sono opportune alcune avvertenze. WinJUPOS prevede la possibilità, solo per questo pianeta, di posizionare automaticamente la maschera di misura sulle immagini. Tale funzione è utile, ma la facilità d'uso non deve far trascurare alcune possibili fonti di errore. Innanzitutto, tale funzione automatica a volte funziona male (nel caso di immagini di scarsa qualità, o incorniciate da dati di acquisizione), ma è più insidioso il caso in cui essa funziona in modo apparentemente corretto, ma in realtà è tratta in inganno da asimmetrie nell'immagine (la presenza della Macchia Rossa, la debolezza di parte di fascia) e soprattutto dalla presenza di un bordo sfuocato, indistinto o al contrario reso troppo inciso dall'elaborazione. E' stato notato come effetti del seeing e/o dell'uso pesante di algoritmi quali "unsharp mask", "wavelets", etc., porti alla creazione di un bordo diverso da quello reale, in genere riducendo il diametro apparente del pianeta, ma qualche volta agendo in modo opposto.

Si deve dunque diffidare del posizionamento automatico del bordo offerto dal programma, e applicare alcuni espedienti che permettono di gestire questa delicata operazione nel modo più affidabile. Un aiuto viene dall'eventuale presenza di un satellite vicino al pianeta o in transito: poiché la sua posizione è visualizzata dal programma, esso funge da punto di riferimento. In sua assenza, il diametro del profilo può essere aumentato o diminuito in modo da restituire una posizione plausibile per alcuni dettagli, noti per mantenere una latitudine pressoché costante. Fra i migliori in questo senso, vi sono i brillanti ovali anticlonici a 40.5°S, solitamente presenti in vari settori della SSTB; essi non si discostano da questa latitudine più di qualche decimo di grado. L'aggiustamento del profilo fatto in questo modo può essere criticato dal punto di vista metodologico, ma è un compromesso preferibile nella maggior parte dei casi, specie quando si ha a che fare con immagini di qualità men che perfetta.

Capita di avere immagini un po' "buie" o molto contrastate, con il bordo che sfuma nell'invisibilità. In tal caso, lo si può evidenziare agendo sul gamma , alzandolo tale parametro a dismisura fino a rendere il disco "bruciato". Un'ulteriore avvertenza è quella di non dar credito al bordo visibile sul lato del terminatore, fuori opposizione; spesso tale regione è così debole che l'elaborazione ne cancella un pezzetto. Per posizionare il profilo della maschera di misura, conviene fare riferimento soprattutto sul bordo in luce e sui poli del pianeta.


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