Солнечный зонд "Паркер" сфотографировал Венеру в видимом свете

12:58 11 февраля Киев, Украина

Солнечному зонду «Паркер» впервые удалось получить изображение обычно скрытой за атмосферой Венеры в видимом свете. Инструмента WISPR хватило двух последних облетов зонда мимо планеты, чтобы увидеть равнины и плато ее ночной стороны, а также ореол кислорода в атмосфере. Статья с результатами работы "Паркера" с Венерой во время четвертого пролета опубликована в Geophysical Research Letters.

Как посмотреть на Венеру?

Учитывая, что Венера ближе к Солнцу нас, на земном небосводе она не отдаляется от Солнца дальше 48 градусов. Поэтому ее можно увидеть даже невооруженным глазом или вечером после захода Солнца или утром перед рассветом как «вечернюю» или «утреннюю» звезду. К тому же Венера является самой яркой планетой на небе, что, впрочем, не мешает ей прятать свою поверхность от астрономов за толстым слоем атмосферы – в оптическом диапазоне есть возможность увидеть только белый диск с рассеянным солнечным атмосферой.

Первые попытки исследовать поверхность стали возможны с использованием радарных изображений, особенно с космическим аппаратом «Магеллан», впервые и осуществившим детальное полномасштабное радиолокационное картографирование Венеры. Позже за плотную атмосферу дали возможность заглянуть исследования в ближнем инфракрасном диапазоне, которыми занимались аппараты «Галилео», «Кассини», «Venus Express» и все еще продолжает японская станция «Акацуки».


Фото:  Радарные изображения, полученные  аппаратом «Магеллан». Magellan Team / JPL / USGS
 
 
И вообще, действительно, именно в ближнем инфракрасном диапазоне спектра на длинах волн в 0,8-1,1 микрометра, поверхность Венеры видна наиболее четко. Однако «Паркер» помог расширить диапазон длин волн до кратчайших (до сих пор рекорд был у «Кассини» с ее 0,85 микрометра), в которых видна поверхность планеты, благодаря чему появится возможность точнее оценить ее минеральный состав.

Как на Венеру смотрел зонд?

Наблюдение «Паркера» с помощью своего единственного тепловизора на борту инструмента WISPR (Wide-Field Imager for Solar Probe), предназначенного для исследования свойств солнечного ветра, проходя мимо Венеры, уловили диапазон волн от 470 до 800 нанометров. До сих пор WISPR работал с Венерой, только наблюдая за околосолнечным кольцом пыли вблизи нее. Она и не является прямой задачей зонда и его работа заключается в исследовании Солнца. Впрочем, на третьем и четвертом пролетах мимо планеты, 11 июля 2020 и 20 февраля 2021 соответственно, астрономы решили использовать «Паркер», чтобы исследовать ее атмосферу и измерить скорость движения ее облаков.

Впрочем, неожиданно «Паркер» проник в ее плотную атмосферу, обнаружив тепловое излучение с поверхности, что явилось первым наблюдением поверхности Венеры оптическим телескопом. Полученные уже во время третьего пролета изображения позволили даже увидеть топографические особенности Венеры из-за ее излучения. Они же и указали, что «Паркер» может помочь исследованию нашей соседней планеты.

Что увидел "Паркер"?

В отличие от третьего пролета, во время четвертого «Паркер» проходил перед Венерой ее орбитой, а не позади, поэтому на изображение WISPR попал западный край ее диска, а не восточный. Астрономы получили гораздо больше подходящих для исследования изображений ночной стороны планеты и идентифицировали два источника излучения: поверхностное тепловое излучение и излучение ночного свечения кислорода на лимбе (видимый край планетного диска).

Изображения WISPR показывают особенности поверхности Венеры, такие как Земля Афродиты, самый большой горный регион на поверхности планеты, венерианские плато Область Овда (Ovda Regio) и Телус (Tellus Regio), а также равнину Aino Planitia. Поскольку в высокогорных регионах температура ниже, они на изображении проявляются в виде темных пятен среди более ярких низменностей. Эти особенности можно увидеть на предыдущих изображениях, например, аппарата «Магеллан». В дополнение к свечению поверхности, в новые изображения попало яркое кольцо вокруг края планеты, так называемое ночное свечение (nightglow), вызванное атомами кислорода, излучающими свет в атмосферу. Это в определенной степени сравнимо с земными полярными сияниями.

Хотя план следующих двух пролетов вокруг Венеры, вероятно, не позволят "Паркеру" получить изображение ночной стороны, ученые продолжат использовать другие инструменты зонда для изучения планеты. В ноябре 2024 года космический корабль получит последний шанс сфотографировать поверхность во время седьмого и последнего пролета мимо Венеры. Так зонд, предназначенный для исследования Солнца, помог нам узнать больше о соседней планете, например, разглядел кольцо пыли у ее орбиты и даже услышал «пение» ее ионосферы. А сам недавно стал первым, кто коснулся Солнца и провел около пяти часов в его короне.