BepiColombo bada atmosferę Wenus

W czasie swojej podróży na Merkurego, należąca do ESA i JAXA, sonda BepiColombo, odkryła, że gazy są usuwane z górnych warstw atmosfery Wenus.

Jak zaznaczają astronomowie, obserwacje niezbadanego wcześniej regionu środowiska magnetycznego Wenus pokazują, że cząsteczki węgla i tlenu są przyspieszane do prędkości, przy których mogą uciec przed przyciąganiem grawitacyjnym planety. Nowe badanie zostało opublikowane w Nature Astronomy.

„Po raz pierwszy zaobserwowano, że dodatnio naładowane jony węgla uciekają z atmosfery Wenus. Są to ciężkie jony, które zwykle poruszają się powoli, więc wciąż staramy się zrozumieć mechanizmy, które nimi kierują. Być może elektrostatyczny wiatr unosi je z dala od planety lub mogą być przyspieszane przez procesy odśrodkowe” – mówi Lina Hadid z Centre national de la recherche scientifique (CNRS), główna autorka badania.

Zdaniem astronomów przeciwieństwie do Ziemi, Wenus nie generuje wewnętrznego pola magnetycznego w swoim jądrze. Jednak jak twierdzą, słaba „indukowana magnetosfera” w kształcie komety powstaje wokół planety w wyniku interakcji naładowanych cząstek emitowanych przez Słońce (wiatr słoneczny) z naładowanymi elektrycznie atommami w górnej atmosferze Wenus. Wokół magnetosfery znajduje się obszar zwany „magnetosheath”, w którym wiatr słoneczny jest spowalniany i ogrzewany.

Sonda BepiColombo minęła Wenus, aby zwolnić i dostosować kurs do swojego ostatecznego celu – Merkurego. Jak tłumaczą naukowcy z ESA i JAXA, statek kosmiczny przeleciał przez długi ogon magnetosfery Wenus i wyłonił się przez obszar magnetyczny znajdujący się najbliżej Słońca. Przez 90 minut obserwacji instrumenty BepiColombo mierzyły liczbę i masę napotkanych naładowanych cząstek, przechwytując informacje o procesach chemicznych i fizycznych napędzających ucieczkę atmosfery na bokach magnetosfery.

Astronomowie są przekonani, że na początku swojej historii Wenus była podobna do Ziemi, w tym posiadała podobne ilości ciekłej wody. Interakcje z wiatrem słonecznym pozbawiły ją tego surowca, pozostawiając atmosferę składającą się głównie z dwutlenku węgla oraz mniejszej ilości azotu i innych pierwiastków.

Poprzednie misje, w tym NASA Pioneer Venus Orbiter i ESA Venus Express, przeprowadziły szczegółowe badania rodzaju i ilości zwykłych i naładowanych cząsteczek, które zostały utracone w przestrzeni kosmicznej. Jednak ścieżki orbitalne misji pozostawiły niektóre obszary wokół Wenus niezbadane.

Dane zostały uzyskane przez analizator widma masowego BepiColombo (MSA) i analizator jonów Merkurego (MIA) podczas drugiego przelotu sondy nad Wenus. Oba czujniki są częścią pakietu instrumentów Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE).

„Scharakteryzowanie utraty ciężkich jonów i zrozumienie mechanizmów ucieczki na Wenus ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób atmosfera planety ewoluowała i jak straciła ona całą wodę” – zaznacza Dominique Delcourt z CNRS.

Narzędzia do modelowania pogody kosmicznej SPIDER firmy Europlanet umożliwiły badaczom śledzenie, w jaki sposób cząstki rozprzestrzeniały się w wenusjańskiej magnetosferze.

„Nowe badanie wskazuje, że ucieczka atmosfery z Wenus nie może w pełni wyjaśnić utraty zawartości wody. To badanie jest ważnym krokiem w kierunku odkrycia prawdy o ewolucji wenusjańskiej atmosfery, a nadchodzące misje pomogą wypełnić wiele luk” – dodaje Moa Persson z Swedish Institute of Space Physics.

Emil Gołoś