Сонячному зонду «Паркер» вперше вдалося отримати зображення зазвичай прихованої за атмосферою Венери у видимому світлі. Інструменту WISPR вистачило двох останніх обльотів зонда повз планету, щоб побачити рівнини і плато її нічного боку, а також ореол кисню в атмосфері. Стаття з результатами роботи «Паркера» з Венерою під час четвертого прольоту опублікована у Geophysical Research Letters.
Деталі поверхні, видимі на зображеннях WISPR. NASA / APL / NRL
Як подивитися на Венеру?
Враховуючи, що Венера ближча до Сонця за нас, на земному небосхилі вона не віддаляється від Сонця далі 48 градусів. Тож її можна побачити навіть неозброєним оком або ввечері після заходу Сонця, або вранці перед світанком як «вечірню» або «ранкову» зорю. До того ж Венера є найяскравішою планетою на небі, що, втім, не заважає їй ховати свою поверхню від астрономів за товстим шаром атмосферу - в оптичному діапазоні є можливість побачити лише білий диск з розсіяним атмосферою сонячним світлом.
Перші спроби дослідити поверхню стали можливими з використанням радарних зображень, особливо з космічним апаратом «Магеллан», який вперше і здійснив детальне повномасштабне радіолокаційне картографування Венери. Пізніше за щільну атмосферу дали можливість заглянути дослідження у ближньому інфрачервоному діапазоні, якими займалися апарати «Галілео», «Кассіні», «Venus Express» та все ще продовжує японська станція «Акацукі».
Радарні зображення, отримані апаратом «Магеллан». Magellan Team / JPL / USGS
І загалом, дійсно, саме у ближньому інфрачервоному діапазоні спектра на довжинах хвиль у 0,8-1,1 мікрометра, поверхню Венери видно найчіткіше. Однак «Паркер» допоміг розширити діапазон довжин хвиль до найкоротших (досі рекорд був у «Кассіні» з її 0,85 мікрометра), у яких видно поверхню планети, завдяки чому з'явиться можливість точніше оцінити її мінеральний склад.
Як на Венеру дивився зонд?
Спостереження «Паркера» за допомогою свого єдиного тепловізора на борту, інструмента WISPR (Wide-Field Imager for Solar Probe), призначеного для дослідження властивостей сонячного вітру, проходячи повз Венеру, вловили діапазон хвиль від 470 до 800 нанометрів. Досі WISPR працював з Венерою лише спостерігаючи за навколосонячним кільцем пилу поблизу неї. Вона власне і не є прямим завданням зонда і його робота полягає у дослідженні Сонця. Втім, на третьому і четвертому прольотах повз планету, 11 липня 2020 року та 20 лютого 2021 року відповідно, астрономи вирішили використати «Паркер», щоб дослідити її атмосферу та виміряти швидкість руху її хмар.
Втім, несподівано «Паркер» проникнув у її щільну атмосферу, виявивши теплове випромінювання із поверхні, що стало першим спостереженням поверхні Венери оптичним телескопом. Отримані вже під час третього прольоту зображення дали можливість навіть побачити топографічні особливості Венери через її випромінювання. Вони ж і вказали, що «Паркер» може посприяти дослідженню нашої сусідньої планети.
Що побачив «Паркер»?
На відміну від третього прольоту, під час четвертого, «Паркер» проходив перед Венерою її орбітою, а не позаду, тому на зображення WISPR потрапив західний край її диска, а не східний. Астрономи отримали набагато більше придатних для дослідження зображень нічної сторони планети та ідентифікували два джерела випромінювання: поверхневе теплове випромінювання та випромінювання нічного світіння кисню на лімбі (видимий край планетного диска).
Нічний бік Венери під час четвертого прольоту «Паркера». NASA / APL / NRL
Зображення WISPR показують особливості поверхні Венери, такі як Земля Афродіти, найбільший гірський регіон на поверхні планети, венеріанські плато Область Овда (Ovda Regio) і Телус (Tellus Regio), а також рівнину Aino Planitia. Оскільки у високогірних регіонах температура нижча, вони на зображенні проявляються у вигляді темних плям серед яскравіших низовин. Ці особливості також можна побачити на попередніх зображеннях, наприклад, апарата «Магеллан». На додаток до світіння поверхні, на нові зображення потрапило яскраве кільце навколо краю планети, так зване нічне світіння (nightglow), викликане атомами кисню, що випромінюють світло в атмосферу. Це певною мірою можна порівняти із земними полярними сяйвами.
NASA's Goddard Space Flight Center / Joy Ng
Хоча план наступних двох прольотів навколо Венери, ймовірно, не дозволять «Паркеру» отримати зображення нічної сторони, вчені продовжать використовувати інші інструменти зонда для вивчення планети. У листопаді 2024 року космічний корабель отримає останній шанс сфотографувати поверхню під час свого сьомого та останнього прольоту повз Венеру. Так зонд, призначений для дослідження Сонця, допоміг нам дізнатися більше про сусідню планету, наприклад, розгледів кільце пилу біля її орбіти та навіть почув «спів» її іоносфери. А сам нещодавно став першим, хто «торкнувся» Сонця і провів близько п'яти годин у його короні.