利用金星凌日探测行星高层大气
地球与行星天体物理
2015-07-02 v1
摘要
一颗凌日行星的大气层遮挡恒星辐射，为我们提供了一种估算其大小和密度的有力方法。特别地，由于高原子序数（Z）的原子具有较高的电离能，它们在高层大气中吸收短波辐射，而这在可见光观测中无法探测。一个推论是，在高能波段观测到的主凌日期间，行星看起来应比在光学波段更大。2012年的上一次金星凌日为研究这一效应提供了独特机会。该凌日已被来自Hinode和太阳动力学天文台（SDO）的太阳空间观测所监测。我们以亚像素精度在三个不同波段测量了凌日期间的金星半径：光学（4500A）、紫外（1600A、1700A）、极紫外（EUV，171-335A）和软X射线（约10A）。我们发现，虽然金星光学半径比固态天体半径大约80公里（预期的不透明度主要源于云和霾），但在EUV和软X射线中半径进一步增加超过70公里。这些测量标定了金星电离层最稠密的离子层，提供了关于CO2和CO柱密度的信息。它们有助于规划原位探测任务以估算来自环境的动压，并可作为未来任务（如ESA的Athena，其灵敏度将足以探测高能波段系外行星凌日）观测的基准案例。
引用
@article{arxiv.1507.00195,
title = {Using the transit of Venus to probe the upper planetary atmosphere},
author = {Fabio Reale and Angelo F. Gambino and Giuseppina Micela and Antonio Maggio and Thomas Widemann and Giuseppe Piccioni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.00195},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 2 figures; published in Nature Communications; the full and copy-edited version is open access at http://www.nature.com/ncomms/2015/150623/ncomms8563/full/ncomms8563.html