Vista esquemática del material planetario que se escapa del costado de la vaina magnética de Venus. La línea roja y la flecha muestran la región y la dirección de las observaciones de BepiColombo cuando se observaron los iones que escapaban (C+, O+, H+). Crédito: Thibaut Roger/Europlanet 2024 RI/Hadid et al.
Nuevos hallazgos de BepiColombo muestran una fuerte fuga de iones desde Venusaludiendo a dinámicas atmosféricas complejas.
Una visita fugaz a la Agencia Espacial Europea (ESA)/Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) La misión BepiColombo a Venus ha revelado información sorprendente sobre cómo se extraen los gases de las capas superiores de la atmósfera del planeta.
Las detecciones en una región previamente inexplorada del entorno magnético de Venus muestran que el carbono y el oxígeno se aceleran a velocidades tales que pueden escapar de la atracción gravitacional del planeta. Los resultados fueron publicados el 12 de abril en la revista. astronomía natural.
Descubrimiento del escape de iones
Lina Hadid, investigadora del CNRS en el Laboratorio de Física del Plasma (LPP) y autora principal del estudio, afirma: “Esta es la primera vez que se observa que iones de carbono cargados positivamente escapan de la atmósfera de Venus. Estos son iones pesados y generalmente se mueven lentamente, por lo que todavía estamos tratando de comprender los mecanismos en juego. Puede ser que un “viento” electrostático los esté alejando del planeta o que estén siendo acelerados por procesos centrífugos.
A diferencia de la Tierra, Venus no genera un campo magnético intrínseco en su núcleo. Sin embargo, alrededor del planeta se crea una débil “magnetosfera inducida” con forma de cometa por la interacción de partículas cargadas emitidas por el Sol (el viento solar) con partículas cargadas eléctricamente en la atmósfera superior de Venus. Alrededor de la magnetosfera hay una región llamada “vaina magnética” donde el viento solar disminuye y se calienta.
Descripción general de BepiColombo y recopilación de datos
El 10 de agosto de 2021, BepiColombo pasó por Venus para frenar y ajustar su trayectoria hacia su destino final, Mercurio. La nave espacial subió por la larga cola de la vaina magnética de Venus y emergió por la nariz de las regiones magnéticas más cercanas al Sol. Durante un período de observación de 90 minutos, los instrumentos de BepiColombo midieron el número y la masa de las partículas cargadas encontradas, capturando información sobre los procesos químicos y físicos detrás de la fuga atmosférica en el lado de la vaina magnética.
Al principio de su historia, Venus tenía muchas similitudes con la Tierra, incluidas cantidades significativas de agua líquida. Las interacciones con el viento solar eliminaron el agua, dejando una atmósfera compuesta principalmente de dióxido de carbono y cantidades más pequeñas de nitrógeno y otros rastros. especies. Misiones anteriores, incluidas NASAEl Pioneer Venus Orbiter y el Venus Express de la ESA han llevado a cabo estudios detallados del tipo y cantidad de moléculas y partículas cargadas perdidas en el espacio. Sin embargo, las trayectorias orbitales de las misiones han dejado algunas áreas alrededor de Venus sin explorar y muchas preguntas siguen sin respuesta.
Importancia de los descubrimientos recientes.
Los datos para el estudio fueron obtenidos por el analizador de espectro de masas (MSA) y el analizador de iones de mercurio (MIA) de BepiColombo durante el segundo sobrevuelo de la nave espacial a Venus. Ambos sensores son parte del paquete de instrumentos del Experimento de Partículas de Plasma de Mercurio (MPPE), transportado por Mio, el Orbitador Magnetosférico de Mercurio liderado por JAXA.
“Caracterizar la pérdida de iones pesados y comprender los mecanismos de fuga en Venus es crucial para comprender cómo evolucionó la atmósfera del planeta y cómo perdió toda su agua”, afirmó Dominique Delcourt, investigador del LPP e investigador principal del instrumento MSA.
Las herramientas de modelado del clima espacial SPIDER de Europlanet permitieron a los investigadores rastrear cómo se propagaban las partículas a través de la vaina magnética de Venus.
“Este resultado muestra los resultados únicos que pueden surgir de las mediciones realizadas durante los sobrevuelos planetarios, donde la nave espacial puede moverse a través de regiones típicamente inaccesibles para las naves espaciales en órbita”, dijo Nicolas André, del Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología (IRAP) y jefe del Servicio ARAÑA.
Misiones y expectativas futuras
Una flota de naves espaciales estudiará Venus durante la próxima década, incluida la misión Envision de la ESA, el orbitador VERITAS y la sonda DAVINCI de la NASA y el orbitador Shukrayaan de la India. En conjunto, estas naves espaciales proporcionarán una imagen completa del entorno de Venus, desde la envoltura magnética, pasando por la atmósfera hasta la superficie y el interior.
“Resultados recientes sugieren que el escape atmosférico de Venus no puede explicar completamente la pérdida de su contenido histórico de agua. Este estudio es un paso importante para descubrir la verdad sobre la evolución histórica de la atmósfera venusina, y las misiones futuras ayudarán a llenar muchos vacíos”, añadió el coautor Moa Persson del Instituto Sueco de Física Espacial.
