Grazie alla tecnologia ed alla potenza degli strumenti di calcolo, i tecnici dell’ESA, studiando il percorso della sonda durante la missione, avevano previsto che il 3 gennaio 2023 la Solar Orbiter (SolO) si sarebbe trovata in una posizione particolarmente favorevole per assistire al transito di Mercurio sul Sole, uno spettacolo “solo” per lei…
E così è stato. Dopo aver percorso un certo numero di orbite intorno al Sole ed effettuato tre Gravity Assist (GA) con Venere ed uno con la Terra, nel corso di un’ennesima orbita del suo lungo viaggio, la SolO si è trovata perfettamente allineata con Mercurio ed il Sole.
L’occasione di questo transito è servita ai tecnici dell’ESA per effettuare operazioni importanti di calibrazione di alcuni strumenti, come vedremo tra breve nell’articolo che mi accingo a tradurre.
Ma con l’occasione ho approfittato pure io per verificare che il mio programma di visualizzazione tridimensionale interattivo delle orbite delle sonde funzionasse a dovere anche in questa situazione.
Il programma interattivo 3D
Innanzitutto, per rinfrescarvi le idee sulla sonda SolO, vi suggerisco di leggere il mio articolo in cui parlo diffusamente della sonda e del suo viaggio pluriennale intorno al Sole: ho colto l’occasione di fare una piccolissima modifica al codice del programma, per poter fermare la simulazione, oltre che in occasione dei GA, anche in corrispondenza di questo transito.
Per comodità riporto pure qui la possibilità di eseguire il programma: cliccando l’immagine seguente
si otterrà l’apertura del programma in una nuova pagina del browser, dopodiché potrete seguire le evoluzioni della sonda SolO (un Icaro dei tempi moderni), attivando la simulazione con il tasto di play e premendolo di nuovo tutte le volte che la simulazione stessa si interrompe in occasione di eventi importanti.
In particolare dopo due GA con Venere, un GA con la Terra ed un altro GA con Venere (in attesa di altri 5 GA con Venere) arriviamo appunto al 3 gennaio 2023.
Osservando con attenzione questo snapshot della situazione ripresa dall’alto
vediamo che la sonda (il puntino verde) si è fermata su una delle sue orbite in un punto in cui Mercurio (il puntino rosso nella sua orbita) si trova proprio nella direzione del Sole, in transito.
Sfruttando ora l’interattività del programma, mi sono portato al di là della SolO per poter vedere di taglio i tre punti (sonda, Mercurio e Sole, ovviamente non in scala)
perfettamente allineati prospetticamente in modo da generare il transito che i tecnici dell’ESA attendevano da anni. Il programma funziona molto bene!
Ora lascio la parola all’ignoto redattore (o redattrice!) dell’ESA (chissà perché l’articolo non è firmato), con la mia traduzione ragionata dell’articolo apparso recentemente nel sito, all’interno della sezione relativa alla sonda SolO.
Il disco nero di Mercurio aiuta ad aguzzare la vista della sonda SolO
Quest’anno è iniziato con una bella opportunità osservativa per la sonda SolO ed una possibilità di migliorare i dati che ci fornisce. Il 3 gennaio 2023 il pianeta interno Mercurio ha attraversato il campo visivo della SolO, generando un transito in cui il pianeta è apparso come un punto perfettamente nero che attraversava la faccia del Sole: vari strumenti hanno catturato l’evento.
Con il Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI),
Mercurio appare come un cerchio nero, notevolmente differente dalla macchie solari visibili più in alto.
L’Extreme Ultraviolet Imager (EUI)
ha ripreso questo filmato, in cui si vede Mercurio proprio dopo che ha abbandonato il disco solare, con la sua silhouette che si staglia davanti alle strutture gassose dell’atmosfera solare.
Invece con lo strumento Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE),
che suddivide la luce raccolta dal Sole nelle sue componenti spettrali per isolare la luce dei singoli atomi presenti nell’atmosfera solare, sono stati realizzati questi piccoli e veloci filmati. (ndr: i filmati durano appena un paio di secondi e solo cliccandoli più volte si riesce ad intravvedere un puntino scuro che viaggia velocemente da sinistra a destra )
Gli atomi sono stati scelti per rivelare la struttura stratificata dell’atmosfera solare, presente a differenti temperature: il neon (Ne VIII) si trova alla temperatura di 630000K, il carbone (C III) a 30000K, l’idrogeno (Ly Beta) a 10000K ed infine l’ossigeno (O VI) si trova a 320000K.
Miho Janvier (dell’Istituto di astrofisica Spaziale francese) sottolinea il fatto che “non stiamo semplicemente osservando Mercurio passare davanti al Sole, ma davanti ai differenti strati che ne compongono l’atmosfera”.
Perché si usano i transiti planetari
I transiti planetari sono stati da sempre utilizzati dagli Astronomi : nei secoli scorsi sono serviti per calcolare le dimensioni del nostro Sistema Solare, allorché osservatori sparsi in locazioni distanti potevano registrare gli istanti di inizio e fine evento e comparare i risultati ottenuti. Conoscendo la distanza tra i siti osservativi, con la trigonometria è possibile stimare la distanza dal Sole.
Più recentemente, invece, i transiti sono diventati il metodo di successo per trovare pianeti attorno ad altre stelle.
Infatti, quando il pianeta orbitando passa davanti alla faccia della stella, la superficie brillante di quest’ultima viene parzialmente coperta dalla silhouette del pianeta e si ha così una piccola diminuzione della sua luminosità.
Il ripetersi regolare di questi passaggi permette poi il calcolo delle dimensioni del pianeta e delle caratteristiche della sua orbita.
Gli Esopianeti e l’ESA
L’ESA utilizza attualmente il metodo dei transiti per lo studio degli esopianeti nella missione CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellites) mentre nel prossimo futuro la missione PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) utilizzerà i transiti per individuare pianeti con dimensioni simili alla Terra nella zona abitabile di più di un milione di stelle.
Nel 2029 la sonda ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), per mezzo dei transiti, studierà le atmosfere di circa 1000 esopianeti già conosciuti.
Per la sonda SolO, questo transito particolare ha dunque offerto una possibiltà aggiuntiva di calibrazione degli strumenti ed infatti Daniel Müller, scienziato del progetto, afferma che Mercurio è “un oggetto nero certificato che viaggia attraverso il campo visivo “: una qualsiasi luminosità registrata da uno degli strumenti all’interno del disco di Mercurio è dovuta al modo in cui lo strumento ritrasmette la luce, secondo quella che chiama “point spread function“. Quanto più si conosce questa caratteristica, tanto più può essere rimossa per correggere le immagini stesse.
A fronte di queste correzioni, perciò, la qualità dei dati forniti dalla sonda SolO risulterà ulteriormente migliorata.
Per uno studio da vicino di Mercurio, l’ESA ha realizzato la sonda Bepi Colombo (ndr: il mio articolo lo potete trovare qui ), che effettuerà nel giugno 2023 il prossimo passaggio ravvicinato del pianeta, mentre la SolO ad aprile effettuerà il prossimo passaggio ravvicinato del Sole, al perielio della sua orbita.
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