El disco negro de Mercurio ayuda a agudizar la vista de Solar Orbiter

El disco negro de Mercurio ayuda a agudizar la vista del orbitador solar
Mercurio se ve como un círculo negro en el cuadrante inferior derecho de la imagen. Es claramente diferente de las manchas solares que se pueden ver más arriba en el disco solar. Crédito: ESA y NASA/Solar Orbiter/Equipo PHI

Este año comenzó con una buena oportunidad de generación de imágenes para Solar Orbiter y la oportunidad de mejorar aún más la calidad de sus datos. El 3 de enero de 2023, el planeta interior Mercurio cruzó el campo de visión de la nave espacial, lo que resultó en un tránsito en el que Mercurio apareció como un círculo perfectamente negro moviéndose frente al sol.

Varios instrumentos de la ESA/NASA Solar Orbiter capturaron el tránsito . En la imagen Polarimétrica y Heliosísmica (PHI), Mercurio se ve como un círculo negro en el cuadrante inferior derecho de la imagen. Es claramente diferente de las manchas solares que se pueden ver más arriba en el disco solar.

El Extreme Ultraviolet Imager (EUI) tomó una película del progreso del planeta. En particular, mostró a Mercurio justo después de haber dejado el disco y fue recortado frente a estructuras gaseosas en la atmósfera del sol.

El instrumento Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) divide la luz del sol en sus colores constituyentes para aislar la luz de diferentes átomos en la atmósfera inferior del sol. Estos átomos han sido elegidos para revelar las diferentes capas de la atmósfera solar, que existen a diferentes temperaturas. El neón (Ne VIII) está a una temperatura de 630 000 K, el carbono (C III) está a 30 000 K, el hidrógeno (Ly Beta) está a 10 000 K y el oxígeno (O VI) está a 320 000 K.

La silueta de Mercurio se puede ver contra algunas estructuras gaseosas imponentes en la atmósfera exterior del Sol en esta película tomada por el instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) de ESA/NASA Solar Orbiter el 3 de enero de 2023. Crédito: ESA y NASA/Solar Orbiter/EUI Team

“No es solo ver a Mercurio pasar frente al sol, sino pasar frente a las diferentes capas de la atmósfera”, dice Miho Janvier, del Institut d’Astrophysique Spatiale, Francia, científico adjunto del proyecto SPICE que actualmente se encuentra adscrito a ESA.

Los astrónomos han utilizado los tránsitos planetarios para varios propósitos. En siglos pasados, se utilizaron para calcular el tamaño de nuestro sistema solar. Los observadores en lugares muy separados cronometrarían el tránsito y luego compararían los resultados. Debido a que estaban observando desde diferentes lugares , la hora precisa del evento sería ligeramente diferente. Conociendo la distancia entre los observadores, les permitiría utilizar la trigonometría para calcular la distancia al sol.

En esta película del instrumento Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) a bordo de la nave espacial ESA/NASA Solar Orbiter, se puede ver a Mercurio atravesando las diferentes capas de la atmósfera solar. SPICE divide la luz del Sol en sus colores constituyentes para revelar diferentes átomos en su atmósfera a diferentes temperaturas. El neón (Ne VIII) está a una temperatura de 630 000 K, el carbono (C III) está a 30 000 K, el hidrógeno (Ly Beta) está a 10 000 K y el oxígeno (O VI) está a 320 000 K. K. El tránsito ocurre muy rápido en este cortometraje, con Mercurio moviéndose de izquierda a derecha a través del medio de los fotogramas. Crédito: ESA y NASA/Solar Orbiter/Equipo SPICE

Más recientemente, los tránsitos se han convertido en la forma más exitosa de encontrar planetas alrededor de otras estrellas. A medida que el planeta se mueve a través de la cara de la estrella, la superficie brillante queda cubierta marginalmente por la silueta del planeta y, por lo tanto, su brillo disminuye un poco. La repetición regular en que esto sucede permite calcular el tamaño y la órbita del planeta.

La ESA utiliza el método de tránsito para estudiar exoplanetas en su actual misión Cheops (CHaracterizing ExOPlanet Satellite). En un futuro próximo, la misión PLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) utilizará tránsitos para buscar planetas del tamaño de la Tierra en las zonas habitables de hasta un millón de estrellas. Y en 2029, el estudio Ariel (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large Survey) de la ESA utilizará tránsitos para estudiar las atmósferas de alrededor de 1000 exoplanetas conocidos


Estas imágenes, tomadas por el instrumento Polarimetric and Heliosismic Imager (PHI) de la ESA/NASA Solar Orbiter, cubren treinta minutos del tránsito de la silueta de Mercurio a través del disco solar. 
PHI observó el tránsito durante más de tres horas. 
Mercurio se ve como un círculo negro en el cuadrante inferior derecho de la imagen. 
Es claramente diferente de las manchas solares que se pueden ver más arriba en el disco solar. 
Crédito: ESA y NASA/Solar Orbiter/Equipo PHI

Para Solar Orbiter, este tránsito en particular ofreció una valiosa oportunidad para calibrar los instrumentos. “Es un objeto negro certificado que viaja a través de su campo de visión”, dice Daniel Müller, científico del proyecto Solar Orbiter en la ESA. Por lo tanto, cualquier brillo registrado por el instrumento dentro del disco de Mercurio debe ser causado por la forma en que el instrumento transmite su luz, llamada función de dispersión de puntos. Cuanto mejor se sepa esto, mejor se podrá eliminar. Así que estudiando este evento, la calidad de los datos de Solar Orbiter puede mejorarse aún más.

Para ver de cerca a Mercurio, la ESA ha enviado la misión BepiColombo. Hará su próximo sobrevuelo cercano del planeta en junio de 2023. Mientras tanto, Solar Orbiter hará su próximo sobrevuelo cercano del sol en abril.

Proporcionado por la Agencia Espacial Europea 

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