Астрозадача №8: Транзит Меркурия по диску Солнца

В этой задаче вы будете работать со снимками Солнца, сделанными космическим телескопам НАСА: Atmospheric Imaging Assembly (AIA). AIA является частью гораздо более крупной Solar Dynamics Observatory (SDO), которая была запущена в 2010 году и является одним из крупнейших и самых дорогих солнечных телескопов, которые когда-либо запускались. AIA представляет собой матрицу из 4 телескопов с апертурой 20 см, что дает угловое разрешение около 1 ″ (угловая секунда). Он использует множество фильтров параллельно для сбора 8 изображений Солнца каждые 12 секунд. Каждое изображение покрывает все Солнце и имеет разрешение 4096×4096 пикселей (16 мегапикселей). По состоянию на 2018 год AIA собрала более 178 миллионов изображений Солнца.

Различные фильтры на AIA позволяют нам видеть разные слои солнечной атмосферы. На Солнце много активности, и с помощью узкополосных фильтров мы можем изучать различные слои или температуры.

Канал AIA	Область солнечной атмосферы	Характерная температура
450.0 nm	Фотосфера	5777 K
170.0 nm	Температурный минимум, фотосфера	5000 K
30.4 nm	Хромосфера и переходная область	50000 К
160.0 nm	Переходная область и верхняя фотосфера	105 и 50000 К
17.1 nm	Тихая корона, верхняя переходная область	6.3⋅105 К
19.3 nm	Корона и вспышки горячей плазмы	1.2⋅106 и 2⋅107 К
21.1 nm	Корона активной области	2⋅106 К
33.5 nm	Корона активной области	2.5⋅106 К
9.4 nm	Факельные области	6.3⋅106 К
13.1 nm	Факельные области	4⋅105 , 107 и 1.6⋅107 К

Имена каналов AIA часто представляют собой длины волн в Å (например, 171, 304, 1600).

Для работы с данными SDO мы будем использовать библиотеку Sunpy. Sunpy — это пакет Python с открытым исходным кодом для физики Солнца. Он позволяет взаимодействовать, визуализировать и анализировать различные типы солнечных данных.  Есть несколько способов получения данных с помощью Sunpy, cоветуем использовать Fido для запроса виртуальной солнечной обсерватории (VSO).

В качестве задание требуется построить анимацию последнего транзита Меркурия по диску Солнца, используя данные 171Å канала AIA. Также вычислите длительность транзита, если бы Меркурий проходил по диаметру Солнца. Рассмотрите случай транзита при движении Меркурия в другую сторону по орбите, сравните полученные времена.