ยานปาร์กเกอร์จับภาพพื้นผิวดาวศุกร์โดยไม่คาดคิดผ่านก้อนเมฆ

Parker Solar Probe ของ NASA ถ่ายภาพพื้นผิวดาวศุกร์ในแสงที่มองเห็นได้ในระหว่างการเข้าใกล้ดาวเคราะห์ ซึ่งเผยให้เห็นรายละเอียดของภูมิประเทศใต้เมฆหนาแน่นของกรดซัลฟิวริก การค้นพบนี้เกิดขึ้นโดยบังเอิญในเที่ยวบินช่วยเหลือด้วยแรงโน้มถ่วงที่ดำเนินการในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2563 และกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2564 เครื่องมือ WISPR ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อสังเกตโคโรนาสุริยะ ได้บันทึกด้านกลางคืนของดาวเคราะห์และระบุคุณลักษณะต่างๆ เช่น บริเวณภูเขาอะโฟรไดท์ เทอร์รา

ภาพดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อยานสำรวจเคลื่อนผ่านพื้นผิวดาวศุกร์ประมาณ 12,380 กิโลเมตร ความสามารถของ WISPR ในการตรวจจับความยาวคลื่นที่มองเห็นได้และช่วงอินฟราเรดใกล้ทำให้สามารถจับรังสีความร้อนที่ปล่อยออกมาจากดินที่ร้อนจัดได้ การสังเกตนี้นับเป็นครั้งแรกที่มีการบันทึกพื้นผิวของดาวศุกร์ด้วยแสงที่มองเห็นได้จากอวกาศ

คุณสมบัติหลักที่ระบุในภาพ

• อะโฟรไดท์ เทอร์ราปรากฏเป็นพื้นที่มืดขนาดใหญ่เนื่องจากมีการแผ่รังสีความร้อนน้อยกว่าในพื้นที่สูง
• Tellus Regio และที่ราบเช่น Aino Planitia แสดงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของอุณหภูมิ
• ขอบของดาวเคราะห์แสดงแสงเจิดจ้าอันรุนแรงที่เกิดจากการเรืองแสงในชั้นบรรยากาศในด้านกลางคืน
• ร่องรอยบางๆ ในภาพถ่ายสอดคล้องกับอนุภาครังสีคอสมิกที่กระทบกับเซ็นเซอร์

เครื่องมือ WISPR ตรวจจับรังสีความร้อนที่ไม่คาดคิด

WISPR ถูกเปิดใช้งานระหว่างการบินผ่านดาวศุกร์ครั้งที่ 3 เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม 2020 นักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะเห็นเฉพาะเมฆชั้นบน แต่กล้องทะลุชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นและบันทึกความแตกต่างทางความร้อนบนพื้นผิว อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกสูงถึงประมาณ 460 องศาเซลเซียส โดยมีความแตกต่างกันถึง 30 องศาเซลเซียสระหว่างที่ราบสูงและที่ราบ

ความแปรผันของความร้อนเหล่านี้จะอธิบายรูปแบบความมืดและความสว่างในภาพ บริเวณที่สูงขึ้น เช่น แอโฟรไดท์ เทอร์รา ปล่อยรังสีความร้อนน้อยกว่าเนื่องจากระดับความสูง ทำให้เกิดเงาที่มองเห็นได้แม้จะผ่านเมฆกรดซัลฟิวริกถาวรก็ตาม

เปรียบเทียบกับข้อมูลจากภารกิจอื่นๆ

ภาพถ่ายจากโพรบโซลาร์ปาร์กเกอร์แสดงให้เห็นความคล้ายคลึงกับภาพถ่ายที่ถ่ายโดยยานอะคัตสึกิของ JAXA ที่ความยาวคลื่นใกล้กับอินฟราเรด จดหมายโต้ตอบนี้ยืนยันว่า WISPR บันทึกการปล่อยความร้อนจากพื้นผิว ข้อมูลดังกล่าวช่วยเสริมแผนที่เรดาร์จากภารกิจมาเจลลัน ซึ่งเผยให้เห็นการบรรเทาทุกข์ของดาวศุกร์เมื่อหลายสิบปีก่อน

ปรากฏการณ์บรรยากาศเน้นที่ขอบ

ขอบของจานดาวเคราะห์ปรากฏขึ้นพร้อมความสว่างเด่นชัดในทุกภาพ รัศมีนี้เป็นผลมาจากการเรืองแสงในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเกิดจากการรวมตัวของอะตอมออกซิเจนในชั้นบรรยากาศชั้นบนที่ถูกกระตุ้นด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์ ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเฉพาะในตอนกลางคืนและตอกย้ำความซับซ้อนของบรรยากาศดาวศุกร์

แอพพลิเคชั่นสำหรับการสำรวจอวกาศในอนาคต

ความไวพิเศษของ WISPR ช่วยขยายขอบเขตการใช้งานนอกเหนือจากการสังเกตแสงอาทิตย์ เครื่องมือนี้สามารถตรวจจับฝุ่นจักรวาลในบริเวณใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ได้ละเอียดยิ่งขึ้น นอกจากนี้ การค้นพบบนดาวศุกร์ยังบ่งชี้ถึงศักยภาพในการวิเคราะห์ดาวเคราะห์หินดวงอื่นๆ ในภารกิจในอนาคต

Parker Solar Probe ยังคงปรับวงโคจรด้วยการบินช่วยเหลือบนดาวศุกร์ วิถีโคจรทำให้มันเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นเรื่อยๆ โดยมีการคาดการณ์ว่าจะมีบันทึกความใกล้เคียงกันในปีต่อๆ ไป ความสำเร็จด้านมัลติฟังก์ชั่นของอุปกรณ์แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีเฉพาะทางสามารถสร้างความก้าวหน้าที่ไม่คาดคิดในด้านต่างๆ ได้อย่างไร

มีส่วนร่วมในการศึกษาธรณีวิทยาดาวศุกร์

การสังเกตเหล่านี้ให้มุมมองใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ แม้จะอยู่ใกล้โลก แต่ดาวศุกร์ก็มีพื้นผิวที่ถูกครอบงำด้วยภูเขาไฟและการแปรสัณฐานที่แตกต่างกัน ภาพแสงที่มองเห็นได้ช่วยเชื่อมต่อข้อมูลความร้อนกับแผนที่ภูมิประเทศที่มีอยู่

ทีมงานภารกิจยังคงปรับแต่งการปฏิบัติงานเพื่อใช้ประโยชน์จาก WISPR ในการผ่านในอนาคต ความสำเร็จดังกล่าวตอกย้ำคุณค่าของเครื่องมืออเนกประสงค์ในการสำรวจอวกาศในระยะยาว