ã Rodolfo Calanca, 2007
Calcoli per la predizione dell’aspetto del disco di Vesta
Qui illustro l’algoritmo di calcolo che consente di simulare l’aspetto (naturalmente approssimato) di Vesta. La simulazione è basata su di un modello 3D di Vesta ricavato da una serie di immagini dell’Hubble Telescope.
I risultati di questa analisi possono avere un certo interesse per tutti coloro che, dopo aver realizzato delle buone immagini dell'asteroide Vesta, vogliano accertarsi se le eventuali macchie di albedo sul disco hanno una “realtà” fisica e non siano, invece, il frutto di artefatti di elaborazione.
Grazie alle osservazioni ed agli studi eseguiti negli ultimi anni con i grandi telescopi, tra i quali le immagini ottenute con HST in orbita ed il VLT dell’ESO, è infatti possibile individuare, con una precisione sufficiente, quali particolari superficiali di Vesta sono visibili da un particolare sito d’osservazione a Terra.
In particolare, utilizzo per i calcoli che seguono l’articolo [3] e la tesi di laurea specialistica di L. Fratto [4].
Il calcolo procede nel modo seguente. Abbiamo:
ζ = arcos [sin δp sin δast + cos δp cos δast cos(αp – αast)]
dove:
αp, δp , ascensione retta e declinazione del polo di Vesta che, con i dati HST degli anni ’90 è stato così determinato: αp = 301°, δp = 41°.
αast, δast, ascensione retta e declinazione di Vesta.
Inoltre:
k = arcsin [(sin δp cos ζ – sin δast )/(sin ζ cos δp)]
se: sin (αp – αast) < 0 Þ k = 180° - k
Avremo allora che la sub-longitudine L del meridiano centrale di Vesta (cioè la longitudine centrale vista dalla Terra), calcolata prendendo come longitudine 0° il centro della Olbers Regio in direzione Ovest, è data dall’espressione:
L = 291°.8 + 360°(JD – JD0) /0.2225887 - k
Dove:
JD, Giorno Giuliano all’istante dell’osservazione
JD0, Giorno Giuliano il 1,5 gennaio 2000 Þ JD0 = 2451545.
Il coefficiente 0.2225887 è il periodo di Vesta in frazioni decimali di giorno.
Infine la sub-latitudine Θ è:
Θ = ζ – 90°
Esempio di calcolo
Supponiamo di voler calcolare la sub-longitudine e sub-latitudine di Vesta per il 25 maggio 2007 alle 22 TU.
Per questo istante abbiamo:
αp = 301°; δp = 41°
αast = 16h 37m 33s.48 = 249°.38950
δast = -13° 57’ 28”.4 = -13°.95789
(i valori astrometrici di αast, δast sono stati ricavati dal sito JPL per l’Osservatorio di S. Giovanni P.)
ζ = arcos [sin δp sin δast + cos δp cos δast cos(αp – αast)] = arcos [ -0.15824 + 0.73243 * 0.62100] = ζ = 72°.74655
E la sub-latitudine: Θ = 72°.74655 – 90° = -17°.253
k = arcsin [(sin δp cos ζ – sin δast )/(sin ζ cos δp)] = arcsin [0.43580 /0.72075] = 37°.204
Poi:
JD = 2454246.4166667
L = 291°.8 + 360°(JD – JD0) /0.2225887 – k = 291°.8 + 129°.716 – 37°.204 = 24°.3
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Nella Mappa è indicata la Olbers Regio, origine delle coordinate topografiche dell’asteroide. Ho anche Indicato il punto della superficie di Vesta, trovato con i calcoli del precedente esempio, che, il 25 maggio 2007 alle 22h TU, ha la Terra allo zenit.
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Simulazione dell’aspetto di Vesta il 25 maggio alle 22h TU
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Parametri e calcoli per la predizione della visibilità di particolari sulla superficie di VESTA
tra il 25 maggio e il 10 giugno 2007 (sito d’osservazione: Osservatorio Astronomico di S. Giovanni Persiceto)
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(1) |
(2) |
(3) |
(4) |
(5) |
(6) |
(7) |
(8) |
(9) |
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Data |
Ora (TT) |
JD |
A.R. (J2000.0) |
Decl. (J2000.0) |
ξ |
k |
Sub-longitudine meridiano centrale |
Sub-latitudine meridiano centrale |
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25-05-2007 |
22:00:00 |
2454246.4166667 |
249°.38950 |
-13°.95778 |
72°.747 |
37°.202 |
24°.3 |
-17°.3 |
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26-05-2007 |
00:00:00 |
2454246.5000000 |
249°.36804 |
-13°.95944 |
72°.761 |
37°.186 |
159°.1 |
-17°.2 |
|
26-05-2007 |
22:00:00 |
2454247.4166667 |
249°.14167 |
-13°.97611 |
72°.910 |
37°.017 |
201°.8 |
-17°.1 |
|
27-05-2007 |
00:00:00 |
2454247.5000000 |
249°.12083 |
-13°.97778 |
72°.924 |
37°.001 |
336°.8 |
-17°.1 |
|
27-05-2007 |
22:00:00 |
2454248.4166667 |
248°.89167 |
-13°.99583 |
73°.077 |
36°.831 |
19°.4 |
-16°.9 |
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28-05-2007 |
00:00:00 |
2454248.5000000 |
248°.86667 |
-13°99778 |
73°.093 |
36°.812 |
154°.1 |
-16°.9 |
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28-05-2007 |
22:00:00 |
2454249.4166667 |
248°.63750 |
-14°.17222 |
73°.368 |
36°.744 |
196°.8 |
-16°.6 |
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29-05-2007 |
00:00:00 |
2454249.5000000 |
248°.61667 |
-14°.01889 |
73°.260 |
36°.628 |
331°.7 |
-16°.7 |
|
29-05-2007 |
22:00:00 |
2454250.4166667 |
248°.38750 |
-14°.03972 |
73°.416 |
36°.460 |
14°.4 |
-16°.6 |
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30-05-2007 |
00:00:00 |
2454250.5000000 |
248°.36250 |
-14°.04167 |
73°.433 |
36°.442 |
149°.2 |
-16°.6 |
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30-05-2007 |
22:00:00 |
2454251.4166667 |
248°.12917 |
-14°.06389 |
73°.592 |
36°.273 |
191°.9 |
-16°.4 |
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31-05-2007 |
00:00:00 |
2454251.5000000 |
248°.10896 |
-14°.06583 |
73°.606 |
36°.258 |
326°.7 |
-16°.4 |
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31-05-2007 |
22:00:00 |
2454252.4166667 |
247°.87683 |
-14°.08917 |
73°.765 |
36°.091 |
9°.4 |
-16°.2 |
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01-06-2007 |
00:00:00 |
2454252.5000000 |
247°.62271 |
-14°.11639 |
73°.942 |
35°.909 |
144°.4 |
-16°.1 |
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01-06-2007 |
22:00:00 |
2454253.4166667 |
247°.60075 |
-14°.11861 |
73°.957 |
35°.893 |
186°.9 |
-16°.0 |
SIMULAZIONE DELL’ASPETTO DEL DISCO DI VESTA
Tra il 25 maggio ed il 1° giugno 2007
In tutte le immagini il Nord è in alto e l’Est a destra
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Data |
Ora TT |
Sub-long. meridiano centrale |
Sub-lat. Meridiano centrale |
IMMAGINE SIMULATA DI VESTA |
Commenti |
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29/05/07 |
00:00 |
331°.7 |
-16°.7 |
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L’Olbers Regio si approssima al meridiano centrale. Favorevole per riprese alta ris. |
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29/05/07 |
22:00 |
14°.4 |
-16°.6 |
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Olbers Regio ha passato il meridiano, ancora favorevole per riprese on alta ris. |
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30/05/07 |
00:00 |
149°.2 |
-16°.6 |
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Non è un momento favorevole per le riprese: scarsa differenze di albedo sul disco |
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30/05/07 |
22:00 |
191°.9 |
-16°.4 |
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Non è un momento favorevole per le riprese digitali. |
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31/05/07 |
00:00 |
326°.7 |
-16°.4 |
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Scarsi dettagli in prossimità del centro del disco |
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31/05/07 |
22:00 |
9°.4 |
-16°.2 |
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Olbers Regio al centro, favorevole per riprese alta ris. |
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01/06/07 |
00:00 |
144°.4 |
-16°.1 |
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Dettagli scarsi. |
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01/06/07 |
22:00 |
186°.9 |
-16°.0 |
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Dettagli scarsi, ovalizzazione accentuata. |
Bibliografia utilizzata per lo studio dei parametri posizionali di Vesta
e per la messa a punto del precedente algoritmo
[1] J.D. Drummond, A. Eckart, E.K. Hege, Speckle Interferometry of Asteroids, IV. Reconstructed images of 4 Vesta, Icarus 73, 1-14 (1988).
[2] J.D. Drummond, R.Q. Fugate, J.C. Christou, 1.5 m telescope adaptive optics images of Vesta, Bull. Am. Soc. 28, 1100 (1996).
[3] J.D. Drummond, R.Q. Fugate, J.C. Christou, E.K. Hege, Full Adaptive Optics Images of Asteroids Ceres and Vesta; Rotational Poles and Triaxial Ellipsoid Dimensions, Icarus 132, 80-99 (1998).
[4] L. Fratto, Caratterizzazione Fisica dell’Asteroide 4 Vesta, Tesi di Laurea specialistica, Università di Tor Vergata, a.a. 2005-2006.
[5] P.C. Thomas, et alt., Vesta : Spin Pole, Size, and Shape from HST Images, Icarus 128, 88-94 (1997).