Транзит Меркурия помогает в калибровке аппарата Solar Orbiter

Меркурий недавно прошел через поле зрения спутника ЕКА/НАСА Solar Orbiter, совершая транзит перед Солнцем. Данные, собранные приборами спутника, позволяют улучшить его обзор, калибруя его на основе наблюдений. Это еще один пример использования планетарных транзитов, которые уже широко используются в поиске экзопланет также ЕКА в различных космических миссиях.

3 января 2023 года Меркурий пересек поле зрения Solar Orbiter, спутника ЕКА/НАСА для наблюдения за Солнцем. Затем произошло фактическое транзитное событие, во время которого совершенно черный круг Меркурия пересек лицо Солнца.

Во время транзита несколько приборов на борту Solar Orbiter сделали снимки и записали видео. Их данные позволяют команде миссии уточнить обзор спутника, а также составить каталог важной информации об атмосфере Солнца во время транзита планеты.

На снимках Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) Меркурий запечатлен в виде черного круга. На снимках Extreme Ultraviolet Imager (EUI), напротив, видно, как маленькая каменистая планета проходит перед газообразными структурами, характерными для атмосферы Солнца.

Инструмент Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE), с другой стороны, разделяет свет от Солнца на составляющие его цвета, чтобы выделить свет от различных атомов в нижней атмосфере Солнца. Эти атомы были выбраны, чтобы показать различные слои в атмосфере Солнца, которые существуют при разных температурах. Неон (Ne VIII) имеет температуру 630 000 K, углерод (C III) — 30 000 K, водород (Ly Beta) — 10 000 K и кислород (O VI) — 320 000 K. Ниже представлен видеоролик SPICE, показывающий прохождение Меркурия через несколько слоев солнечной атмосферы.

Планетарные транзиты

Ученые используют планетарные транзиты для различных целей. Недавно они стали наиболее эффективным способом поиска планет, вращающихся вокруг других звезд. На самом деле, по мере движения планеты по поверхности звезды яркая поверхность частично закрывается контуром планеты, поэтому ее яркость немного уменьшается. Функция, описываемая светимостью звезды, называется кривой блеска. Она содержит информацию о последовательных транзитах планеты по орбите и позволяет рассчитать размер и орбиту планеты.

В настоящее время ЕКА использует транзитный метод для изучения экзопланет в рамках миссии CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite). В ближайшем будущем миссия PLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) будет использовать транзиты для поиска планет земного размера в пригодных для жизни зонах до миллиона звезд. Наконец, в 2029 году ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) будет использовать транзиты для определения характеристик атмосфер около 1 000 известных экзопланет.

Для Solar Orbiter этот конкретный транзит предоставил ценную возможность для калибровки инструментов. Например, PHI наблюдал транзит более трех часов. Впоследствии команда реконструировала анимацию из кадров, охватывающих 30 минут транзита.

Тонкая настройка работы приборов Solar Orbiter была неожиданной возможностью, но команда миссии сразу же ухватилась за нее. Поскольку Меркурий является хорошо известным объектом, проходящим через поле зрения спутника, также несомненно, что если в пределах планетарного диска есть какая-либо яркость, зарегистрированная прибором, то она должна быть вызвана инструментальными неточностями в передаче света. Чем лучше это известно, тем лучше это можно устранить. Изучив это событие, можно еще больше улучшить качество данных Solar Orbiter.

Миссия BepiColombo, отправленная ЕКА для изучения Меркурия, совершит пролет планеты в июне 2023 года. Тем временем Solar Orbiter совершит следующий пролет Солнца в апреле.