本图由哈勃的 ACS拍摄,像素分辨率为170米。图像上方的 大“牛眼”是一颗小行星 在约1亿年前撞击形成的 ,明亮的 辐射稳是撞击时物质喷溅产生的 。第谷环形山宽约80千米,周围环绕的 山峰比月面高约5千米。整个图像宽约700千米,全图面积比新墨西哥州稍大。大图下载,版权:NASA,ESA,原文作者,下同。
哈勃不能直接观测太阳,所以天文学家计划让它观测地球的 卫星 ——月球,把它作为反光镜获得太阳光,并分离、研究金星 凌日时透过金星 大气的 微量太阳辐射,这部分光谱带有行星 大气的 组成特征。
哈勃通过月球反射观测金星 凌日的 示意图
这一观测所模仿的 技术,早已在系 外行星 的 研究中采用过:当气态巨行星 经过其母恒星 前(凌星 )时,我们研究其大气。当然,我们早已知道金星 的 大气组成,它上面也没有任何生命的 迹象。但是,金星 凌日可以测试该技术对发现遥远恒星 的 类地行星 (某些还可能在宜居带中)的 可能性——当它们凌日时会产生很微弱的 特征光谱。由于金星 的 质量、大小都与地球非常接近,它是一个很好的 测试样本。
天文学家将使用哈勃“武器库”中的 多个仪器:高级巡天相机(ACS)、第三代广域相机(WFC3)、太空望远镜成像光谱仪(STIS),从紫外到近红外波段观测金星 凌日。哈勃将拍摄图像和光谱,从中分析、获得金星 大气的 组成。
金星 凌日之前、期间、之后,哈勃将用数小时观测月球,以比较数据。天文学家需要很长的 观测时间,因为他们寻找的 是非常暗弱的 光谱信号:透过金星 大气并经月球反射的 阳光,仅占总量的 十万分之一。
天文学家仅有一次观测凌日的 机会,因此他们必须仔细规划如何实现研究目的 。其中之一就是在2012.1.11对月球的 试验性观测,结果就是本图。
哈勃观测点在月球的 位置
在凌日期间,哈勃需要盯视同一个区域数小时以上。因为哈勃每96分钟绕地球一周,其中约40分钟的 时间月球被地球遮住;所以天文学家在测试期希望确定,哈勃能持续精确对准同一个目标。
本世纪中,这是最后一次看到金星 凌日的 天象,下一次要等到2117年啦。金星 凌日在8年间会出现2次,然后要等待100年以上。最近的 一次凌日发生在2004年。
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