Parker Solar Probe ziet de stofring in de baan van Venus

De stofring in de baan van Venus
Afbeeldingen van het WISPR-instrument (Wide-field Imager for Solar Probe) aan boord van de Parker Solar Probe hebben het eerste complete zicht opgeleverd van de stofring in de baan van Venus. In het beeld strekt de stofring zich diagonaal uit van linksonder naar rechtsboven. De heldere objecten zijn planeten: van links naar rechts de Aarde, Venus en Mercurius. Links is ook een gedeelte van de melkwegband zichtbaar. De vier afbeeldingen waaruit deze compositie bestaat werden op 25 augustus 2019 gemaakt. Credit: NASA/Johns Hopkins APL/Naval Research Laboratory/Guillermo Stenborg and Brendan Gallagher

NASA’s Parker Solar Probe-missie heeft wetenschappers een eerste volledige blik gegeven op de orbitale stofring van Venus, een verzameling microscopisch kleine stofdeeltjes die rond de Zon circuleert langs de baan van Venus. Hoewel eerdere missies enkele waarnemingen hebben gedaan van de orbitale stofring van Venus, zijn de afbeeldingen van Parker Solar Probe de eerste die de stofring van de planeet laten zien over bijna zijn volledige 360 graden om de Zon heen.

Het WISPR-instrument (Wide-field Imager for Solar Probe) van de Parker Solar Probe is ontworpen om de zonnewind te bestuderen. In de ruimte wemelt het van stof dat zoveel licht weerkaatst dat het doorgaans minstens honderd keer helderder schijnt dan de zonnewind. (Het licht dat wordt gereflecteerd door ruimtestof is wat zodiakaal licht creëert dat soms vanaf de Aarde zichtbaar is als een zwakke lichtkolom die vanaf de horizon omhoog komt.)

Om de zonnewind met WISP te kunnen zien gebruiken wetenschappers beeldbewerkingstechnieken om de stofachtergrond en sterren uit de beelden te verwijderen. Dit proces wekte zo goed dat de orbitale stofring van Venus – die verschijnt als een heldere band die zich over de beelden uitstrekt – ook werd afgetrokken. Pas toen de Parker Solar Probe manoeuvres uitvoerde om zijn momentum te behouden op weg naar zijn volgende scheervlucht langs de Zon kantelden ook de camera’s en werd de statische stofring opgemerkt door de wetenschappers. Op basis van de relatieve helderheid schatten wetenschappers dat het stof langs de baan van Venus ongeveer 10% dichter is dan in aangrenzende gebieden. De resultaten van het onderzoek werden op 7 april 2021 gepubliceerd in The Astrophysical Journal.

De Amerikaans-Duitse Helios-missie en de STEREO-missie van de NASA hebben beiden eerdere waarnemingen gedaan van de stofring langs de baan van Venus. Die metingen hebben wetenschappers in staat gesteld om nieuwe modellen te ontwikkelen van de oorsprong van het stof langs de baan van Venus. De gevoelige sensoren van de Parker Solar Probe hebben wetenschappers een ongekend kijkje gegeven in de stofring van Venus, iets waar het wetenschapsteam naar streefde sinds de begindagen van de missie.

Terwijl de Parker Solar Probe in de loop van zijn missie steeds dichter naar de Zon vliegt verwacht het wetenschapsteam ook de eerste waarnemingen te kunnen doen van een stofvrije zone die al lang wordt verondersteld. Het is een gebied dicht bij de Zon waar stof wordt verwarmd en verdampt door het intense zonlicht. Als er een stofvrije in de buurt van de Zon is, een idee dat wordt ondersteund door gebieden met dunner wordend stof die de Parker Solar Probe al van ver heeft waargenomen, zou dit niet alleen theorieën bevestigen over de interactie tussen onze ster en het nabije stof maar ook astrofysici helpen die verder weg gelegen objecten bestuderen. Net zoals ruimtestof het zien van de zonnewind kan verstoren kan het ook metingen van sterren en sterrenstelsels vertroebelen.

Voor veel wetenschappers is het stof zelf echter interessant. De exacte oorsprong van het stof dat het zonestelsel vult is bijvoorbeeld niet bekend. Decennia lang hebben wetenschappers aangenomen dat het stof afkomstig is van kometen en asteroïden. Maar recent onderzoek van data van de Juno-missie bij Jupiter suggereert dat bijvoorbeeld stofstormen op Mars de bron kunnen zijn van het meeste stof in het zonnestelsel.

Ruimtestof kan ook de bouwstenen vormen van sterren en planeten en gassen tussen sterrenstelsels vervoeren en een gunstige omgeving bieden voor jonge planeten. Dit waren enkele vragen van de wetenschappers die wetenschappers in gedachten hadden tijdens de DUST sonderingsraketmissie (DUST = Determining Unknown but Significant Traits) die in 2019 werd gelanceerd om te onderzoeken hoe stofdeeltjes samenklonteren in de microzwaartekracht van de ruimte.

Artikel: Guillermo Stenborg et al. Pristine PSP/WISPR Observations of the Circumsolar Dust Ring near Venus’s Orbit, The Astrophysical Journal (2021).

 

Eerste publicatie: 27 april 2021
Bron: Phys.org