BepiColombo detecteert zuurstof- en koolstofionen in de magnetosfeer van Venus
In augustus 2021 maakte de BepiColombo ruimtesonde van de ESA en JAXA zijn tweede scheervlucht langs Venus en deed daar een kortdurende waarneming van de geïnduceerde magnetosfeer. De ruimtesonde detecteerde koude zuurstof en koolstofionen op een afstand van ongeveer 6 keer de straal van de planeet in een gebied van de magnetosfeer dat nooit eerder is verkend.
Tijdens zijn ontstaan leek Venus in veel opzichten op de Aarde, inclusief het bestaan van aanzienlijke hoeveelheden vloeibaar water.
Venus evolueerde uiteindelijk echter op een uiteenlopende manier, wat leidde tot aanzienlijke verschillen tussen de twee planeten.
In tegenstelling tot de Aarde is Venus nu een extreem droge planeet die geen intrinsiek magnetisch veld heeft.
De voortdurende impact van de zonnewind op de atmosfeer van beide planeten resulteert in belangrijke atmosferische verliezen.
De atmosfeer van Venus, die voornamelijk bestaat uit koolstofdioxide met kleinere hoeveelheden stikstof en andere moleculen, wordt beïnvloed door interacties met de zonnewind, wat leidt tot een belangrijke uitstroom van ionen.
Dit is de eerste keer dat wordt waargenomen dat positief geladen koolstofionen uit de atmosfeer van Venus ontsnappen. Dit zijn de zwaardere ionen die doorgaans langzaam bewegen, dus de onderzoekers proberen nog steeds de mechanismen te begrijpen die hierbij een rol spelen.
Het kan zijn dat een elektrostatische “wind” ze van de planeet weg tilt, of dat ze versneld worden door centrifugale processen. In tegenstelling tot de Aarde genereert Venus geen intrinsiek magnetisch veld in zijn kern.
Niettemin wordt er rond de planeet een zwakke, komeetvormige “geïnduceerde magnetosfeer” gecreëerd door de interactie van geladen deeltjes uitgezonden door de Zon (zonnewind) met elektrisch geladen deeltjes in de bovenste atmosfeer van Venus.
Om de magnetosfeer heen ligt een gebied dat de “magnetosheath” wordt genoemd, daar wordt de zonnewind afgeremd en opgewarmd.
Op 10 augustus 2021 passeerde BepiColombo Venus om te vertragen en de koers aan te passen richting zijn eindbestemming Mercurius.
De ruimtesonde vloog langs de lange staart van de “magnetosheath” en kwam door de neus van de magnetische gebieden die zich het dichtst bij de Zon bevonden, tevoorschijn.
Gedurende een periode van 90 minuten van waarnemingen bepaalden de Mass Spectrum Analyzer (MSA) en de Mercury Ion Analyzer (MIA) van de BepiColombo het aantal en de massa van de geladen deeltjes die ze tegenkwamen, waarbij informatie werd vastgelegd over de chemische en fysische processen die de atmosferische ontsnapping aandrijven in de flank van de “magnetosheath”.
Het karakteriseren van het verlies van zware ionen en het begrijpen van de ontsnappingsmechanismen op Venus zijn cruciaal om te begrijpen hoe de atmosfeer van de planeet is geëvolueerd en hoe deze al zijn water heeft verloren, aldus de onderzoekers.
Dit resultaat toont de unieke resultaten die kunnen voortkomen uit metingen die zijn gedaan tijdens planetaire scheervluchten waarbij het ruimtevaartuig door gebieden kan bewegen die doorgaans onbereikbaar zijn voor ruimtesondes in een baan om die planeet.
Het onderzoek is in het tijdschrift Nature Astronomy gepubliceerd.
Artikel: L.Z. Hadid et al. BepiColombo observations of cold oxygen and carbon ions in the flank of the induced magnetosphere of Venus. Nat Astron, published online April 12, 2024; doi: 10.1038/s41550-024-02247-2
Eerste publicatie: 15 april 2024
Bron: sci-news
