SRON Netherlands Institute for Space Research
SRON Spectrum newsletter
Herschel & HIFI
____________
Using Earth-observation to search for new Earths
06 Jul 2009
Spectrometer SCIAMACHY observes the atmosphere of Venus
A team of German, Dutch, and Belgian researchers has managed to
observe Venus using the Earth-observing spectrometer SCIAMACHY.
Succesfull test-measurements took place in March. On June 25th, the
researchers aimed SCIAMACHY at Venus again. Planetary researcher
Daphne Stam hopes that the new measurements will help the search for
earth-like planets around other stars.
Envisat
Envisat
Het instrument SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for
Atmospheric Cartography) bevindt zich aan boord van Envisat, een
Europese milieusatelliet ontwikkeld door ESA. SRON Netherlands
Institute for Space Research bouwde en testte de detectormodules van
SCIAMACHY en verwerkt nu een groot deel van de verzamelde data.
SCIAMACHY vangt het zonlicht op dat weerkaatst wordt door deeltjes in
de aardatmosfeer. Op basis daarvan kan vastgesteld worden wat er in de
atmosfeer aanwezig is. Normaliter kijkt SCIAMACHY dus naar de aarde,
maar in maart 2009 richtten de onderzoekers de spectrometer op de
planeet Venus. Deze waarnemingen waren bedoeld om de werking van
SCIAMACHY te testen, maar leveren ook unieke informatie over de
atmosfeer van Venus. Bovendien bieden ze nieuwe inzichten voor
onderzoek aan exoplaneten, planeten buiten ons zonnestelsel.
Venus
Venus
Lichtpuntje
Venus is met haar diameter van ruim 12.000 km bijna even groot als de
aarde, maar lijkt vanuit SCIAMACHY gezien maar één puntje licht aan de
hemel. Afhankelijk van waar Venus zich in haar baan om de zon bevindt,
is ze bovendien onder verschillende `belichtingshoeken' te zien. Dit
maakt SCIAMACHY's Venusmetingen een unieke testcase voor toekomstige
waarnemingen van exoplaneten. Deze immens ver van ons verwijderde
planeten zullen immers ook hooguit als enkele lichtstipjes gezien
kunnen worden, en onder soortgelijke belichtingshoeken. SCIAMACHY's
Venusmetingen zijn dus ideaal om de computermodellen die voor de
analyse van exoplaneetwaarnemingen gemaakt zijn mee te testen.
Venus van veraf
Toen SCIAMACHY op 25 maart op Venus werd gericht, bevond Venus zich
vrijwel precies tussen de aarde en de zon, waardoor er maar een heel
dun randje van Venus zichtbaar was waar zonlicht op viel. Deze
metingen leveren echter wel al nieuwe informatie op. SCIAMACHY meet
namelijk licht in een heel breed spectrum: van ultraviolet tot
zichtbaar en nabij infrarood licht. Het ultraviolette en zichtbare
deel van het spectrum kunnen niet goed door instrumenten aan boord van
de Venus Express missie van ESA gemeten worden. Stam: `Vooral het
ultraviolette deel is interessant, omdat er in de atmosfeer van Venus
een tot nu toe onbekende stof zit die juist licht in dit deel van het
spectrum absorbeert.'
De waarnemingen aan Venus worden bemoeilijkt door het feit dat Venus
het grootste gedeelte van de tijd buiten het gezichtsveld van
SCIAMACHY valt. Envisat vliegt in een hoog tempo - hij doet 100
minuten over een rondje aarde - om de aarde heen. Stam: 'Om Venus te
kunnen zien, moet SCIAMACHY dus razendsnel op Venus gericht worden,
anders is de kans alweer voorbij.'
Op 25 juni heeft SCIAMACHY opnieuw naar Venus gekeken. Toen was juist
een groot deel van de door de zon beschenen helft van Venus zichtbaar.
Stam: 'Ons computer-model blijkt de metingen van 25 maart prima te
beschrijven, maar om voor de test te slagen, zal het ook de metingen
van 25 juni, waarbij Venus onder een heel andere hoek wordt gezien,
goed moeten kunnen verklaren. Daarvoor zullen we waarschijnlijk de
modelatmosfeer moeten aanpassen. Op 25 juni zijn bijvoorbeeld de
wolken van Venus en het deel van de atmosfeer waar het ultraviolette
licht geabsorbeerd wordt, veel beter in beeld dan op 25 maart. Uit de
aanpassingen aan onze modelatmosfeer krijgen we dan informatie over de
echte Venusatmosfeer, bijvoorbeeld over de hoogte van de wolken en
hopelijk over de verdeling van de mysterieuze absorberende stof.'
Toekomstmuziek
De komende jaren zullen nieuwe instrumenten voor telescopen op aarde
en in de ruimte worden gebouwd die licht van exoplaneten zullen kunnen
meten, net zoals SCIAMACHY licht van Venus meet. De exoplaneten die
tot op heden bekend zijn, zijn vooral grote gasreuzen zoals Jupiter.
'De komende jaren zullen er ook steeds meer kleine, rotsachtige
planeten, zoals de aarde en Venus, worden gevonden. Hopelijk zullen we
er zo rond 2020 in slagen licht van deze kleine planeten te meten en
daarmee hun atmosferische samenstelling kunnen ontrafelen. Zo kunnen
we er dan met onze computermodellen achter komen hoe die lichtstipjes
er van dichtbij uit zullen zien en of de samenstelling van de
atmosfeer wellicht lijkt op die van onze aarde.'