금성의 일식 관측을 준비하는 허블우주망원경

이 사진은 달 표면에서 가장 파괴적인 충돌 흔적을 보여주는

티코 크레이터를 촬영한 것이다.

그러나 천문학자들이 티코 크레이터를 연구하기 위해

허블 우주망원경을 겨냥한 것은 아니다.

 

이 사진은 6월 5~6일 경 태양의 전면을 지날 금성을 관측하기 위한

사전 준비작업으로 촬영된 것이다.

 

허블 우주망원경은 태양을 직접 겨냥할 수 없기 때문에
천문학자들은 지구의 달을 거울로 삼아

금성이 태양 전면을 지날 때의 태양 빛을 수집한 후

이 중에서 금성의 대기를 통과해온 빛을 분리할 계획을 세우고 있다.

 

이 작은 빛에는 금성 대기의 구성성분에 관한 지문이 새겨지게 된다.

 

이번 관측은 이미 우리 태양계 바깥에서 자신의 별 전면을 지나는

거대 행성들의 대기샘플을 추출하는데 사용되는 기술을

차용하는 것이다.

 

금성의 일식 관측을 통해 천문학자들은 이미 금성의 대기구성과, 이 행성에 일체 생명체의 흔적은 없다는 사실을 알고 있다. 

 

 

 

그러나 이번 관측을 통해서는 이 기술이 태양계가 아닌 외계행성계에서 자신의 별 전면을 지나는 지구형 행성에 대해,
생명체의 존재 가능성까지 포함하는 매우 희미한 흔적들을 탐지 가능한지 여부가 실험될 것이다.

 

금성은 우리 지구와 크기나 질량이 거의 비슷하기 때문에 실험을 위한 아주 훌륭한 근사치가 된다.

 

천문학자들은 자외선부터 근적외선까지 모든 파장에서의 관측을 위해 ACS(the Advanced Camera for Surveys),

WFC3(Wide Field Camera 3), STIS(Space Telescope Imaging Spectrograph)등 허블의 재원을 모두 사용할 것이다.

 

금성이 태양 전면을 지나는 동안 허블우주망원경은 각 단계를 모두 촬영하고

분광기를 통해 태양빛을 구성색채기준으로 분리하여 금성 대기의 구성에 대한 정보를 제공할 것이다.

허블 우주망원경은 금성이 태양 전면을 지나기 전부터, 지난 후까지 7시간 동안 관측을 계속하여
천문학자들이 각 데이터를 비교분석 할 수 있도록 할 예정이다.

천문학자들은 매우 희미한 분광학적 흔적까지 찾아야 하기 때문에 오랜 시간동안의 관측을 필요로 하고 있다.

오직 태양 빛의 10만분의 1정도만이 금성의 대기를 통과하고 달에 반사되어 올 것이다.

상단의 티코 크레이터 사진은 허블 ACS가 촬영한 것으로서 약 170미터 수준의 고분해능을 보여주고 있다.

이 거대한 원형 구조물은 약 1억년전 발생한 소행성과의 충돌에 의해 생성된 충돌 크레이터이며,

크레이터로부터 방사상으로 뻗어있는 밝은 선들은 소행성 충돌당시 물질들이 분출되면서 만들어진것이다.

티코 크레이터는 약 80킬로미터 너비에 약 5킬로미터 높이로 융기된 물질들에 둘러싸여있다.

사진의 폭은 700킬로미터로서 뉴멕시코 주보다 약간 큰 크기이다.

천문학자들은 금성이 태양 전면을 통과하는 동안 오직 한 번 관측 기회가 있기 때문에
어떻게 연구를 수행할지에 대해 매우 주의깊게 계획을 수립하고 있다.

 

이 사진은 계획수립의 일환으로 2012년 1월 11일 촬영된 것이다.

 

금성이 태양 전면을 통과하는 7시간 이상의 시간동안 허블 우주망원경은 달의 동일한 지역을 바라보도록 유지되어야 한다.

 

허블 우주망원경이 지구 궤도를 도는 96분 주기에서 약 40분 동안은 지구가 허블의 시야를 가리게 된다.

그래서 실험 관측이 이루어지는 동안 천문학자들은 허블 우주망원경이 동일한 목표 지점을 정확하게 다시 겨냥할 수 있는지에 대한 확신을 원하고 있다.

 

이번이 금세기의 관측자들에게는 태양의 전면을 지나는 금성을 볼수 있는 마지막 기회이다.

다음 번에 금성이 태양의 전면을 지나는 현상은 2117년에나 발생하게 된다.

금성이 태양 전면을 지나는 일은 8년 간격을 한 쌍으로 하여 발생하는 사건으로서 지난 번에는 2004년에 발생한 바 있다.

 

달을 이용한 금성의 일식 관측에 대한 조감도>

 

 

* '허블사이트'폴더에는 허블공식사이트(http://hubblesite.org) 의 뉴스센터 자료를 번역,게시하고 있습니다.
   본 내용은 2012년 5월 4 발표된 뉴스입니다.

 

원문>

This mottled landscape showing the impact crater Tycho is among the most violent-looking places on our Moon. Astronomers didn't aim NASA's Hubble Space Telescope to study Tycho, however. The image was taken in preparation to observe the transit of Venus across the Sun's face on June 5-6.

Hubble cannot look at the Sun directly, so astronomers are planning to point the telescope at the Earth's moon, using it as a mirror to capture reflected sunlight and isolate the small fraction of the light that passes through Venus's atmosphere. Imprinted on that small amount of light are the fingerprints of the planet's atmospheric makeup.

These observations will mimic a technique that is already being used to sample the atmospheres of giant planets outside our solar system passing in front of their stars. In the case of the Venus transit observations, astronomers already know the chemical makeup of Venus's atmosphere, and that it does not show signs of life on the planet. But the Venus transit will be used to test whether this technique will have a chance of detecting the very faint fingerprints of an Earth-like planet, even one that might be habitable for life, outside our solar system that similarly transits its own star. Venus is an excellent proxy because it is similar in size and mass to our planet.

The astronomers will use an arsenal of Hubble instruments, the Advanced Camera for Surveys, Wide Field Camera 3, and Space Telescope Imaging Spectrograph, to view the transit in a range of wavelengths, from ultraviolet to near-infrared light. During the transit, Hubble will snap images and perform spectroscopy, dividing the sunlight into its constituent colors, which could yield information about the makeup of Venus's atmosphere.

Hubble will observe the Moon for seven hours, before, during, and after the transit so the astronomers can compare the data. Astronomers need the long observation because they are looking for extremely faint spectral signatures. only 1/100,000th of the sunlight will filter through Venus's atmosphere and be reflected off the Moon.

This image, taken with Hubble's Advanced Camera for Surveys, reveals lunar features as small as roughly 560 feet (170 meters) across. The large "bulls-eye" near the top of the picture is the impact crater, caused by an asteroid strike about 100 million years ago. The bright trails radiating from the crater were formed by material ejected from the impact area during the asteroid collision. Tycho is about 50 miles (80 kilometers) wide and is circled by a rim of material rising almost 3 miles (5 kilometers) above the crater floor. The image measures 430 miles (700 kilometers) across, which is slightly larger than New Mexico.

Because the astronomers only have one shot at observing the transit, they had to carefully plan how the study would be carried out. Part of their planning included the test observations of the Moon, made on Jan. 11, 2012, as shown in the release image.

Hubble will need to be locked onto the same location on the Moon for more than seven hours, the transit's duration. For roughly 40 minutes of each 96-minute orbit of Hubble around the Earth, the Earth occults Hubble's view of the Moon. So, during the test observations, the astronomers wanted to make sure they could point Hubble to precisely the same target area.

This is the last time this century sky watchers can view Venus passing in front of the Sun. The next transit won't happen until 2117. Venus transits occur in pairs, separated by eight years. The last event was witnessed in 2004.

For additional information, contact:

Ray Villard / Donna Weaver
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
410-338-4514 / 410-338-4493
villard@stsci.edu / dweaver@stsci.edu

David Ehrenreich
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG)/CNRS/
Université Joseph Fourier, Grenoble, France
011-33-4-7651-4013
david.ehrenreich@obs.ujf-grenoble.fr

Jean-Michel Desert
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
617-495-7086
jdesert@cfa.harvard.edu

Alain Lecavelier des Etangs
Institut d'Astrophysique de Paris / CNRS / UPMC, Paris, France
011-33-1-44-32-80-77
lecaveli@iap.fr

Object Names: Moon, Tycho

Image Type: Astronomical

 

Credit: NASA, ESA, and D. Ehrenreich (Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG)/CNRS/Université Joseph Fourier)