BepiColombo y Solar Orbiter comparan notas sobre Venus

La convergencia de dos naves espaciales en Venus en agosto de 2021 proporcionó una visión única de cómo el planeta puede retener su densa atmósfera sin la protección de un campo magnético global.

La misión BepiColombo de ESA/JAXA, en ruta para estudiar Mercurio, y el Solar Orbiter de ESA/NASA, que está observando el sol desde diferentes perspectivas, están utilizando una serie de ayudas gravitatorias de Venus para cambiar sus trayectorias y guiarlos en su camino. . Del 9 al 10 de agosto de 2021, las misiones volaron más allá de Venus con un día de diferencia, enviando observaciones capturadas sinérgicamente desde ocho sensores y dos puntos de vista en el espacio. Los resultados fueron publicados en Comunicaciones de la naturaleza.

A diferencia de la Tierra, Venus no genera una intrínseca campo magnético en su centro. Sin embargo, se crea una débil «magnetosfera inducida» en forma de cometa alrededor del planeta por la interacción del viento solar, una corriente de partículas cargadas emitidas por el sol, con partículas cargadas eléctricamente en la atmósfera superior de Venus. Alrededor de esta burbuja magnética, el viento solar se frena, se calienta y se desvía como la estela de un barco en una región llamada «cubierta magnética».

Durante el sobrevuelo, BepiColombo voló a lo largo de la larga cola de la vaina magnética y emergió a través de la nariz roma de las regiones magnéticas más cercanas al sol. Mientras tanto, Solar Orbiter capturó un viento solar pacífico desde su ubicación por delante de Venus.

«Estos conjuntos duales de observaciones son particularmente valiosos porque las condiciones del viento solar experimentadas por Solar Orbiter fueron muy estables. Esto significaba que BepiColombo tenía una vista perfecta de las diferentes regiones dentro de la cubierta magnética y la magnetosfera, sin ser perturbada por las fluctuaciones en actividad solar”, dijo el autor principal Moa Persson de la Universidad de Tokio en Kashiwa, Japón, quien fue financiado para llevar a cabo el estudio por la Comisión Europea a través del proyecto Europlanet 2024 Research Infrastructure (RI).

El sobrevuelo de BepiColombo fue una rara oportunidad para investigar la «región de estancamiento», un área en la nariz de la magnetosfera donde se observan algunos de los mayores efectos de la interacción entre Venus y el viento solar. Los datos recopilados proporcionaron la primera evidencia experimental de que las partículas cargadas en esta región se ralentizan significativamente por las interacciones entre el viento solar y Venus, y que la zona se extiende una distancia inesperadamente grande de 1.900 kilómetros sobre la superficie del planeta.

Las observaciones también mostraron que la magnetosfera inducida proporciona una barrera estable que protege la atmósfera de Venus de la erosión del viento solar. Esta protección se mantiene robusta incluso durante el mínimo solar, cuando las bajas emisiones ultravioleta del sol reducen la fuerza de las corrientes que generan la magnetosfera inducida. El descubrimiento, contrariamente a las predicciones anteriores, arroja nueva luz sobre la conexión entre los campos magnéticos y las pérdidas atmosféricas debidas al viento solar.

«La efectividad de una magnetosfera inducida para ayudar a un planeta a retener su atmósfera tiene implicaciones para comprender la habitabilidad de los exoplanetas sin campos magnéticos generados internamente», dijo el coautor Sae Aizawa del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáutica de JAXA (ISAS).

BepiColombo comprende un par de naves espaciales, Mio, el Orbitador Magnetosférico de Mercurio liderado por JAXA, y MPO, el Orbitador Planetario de Mercurio liderado por ESA, que se apilaron juntos para el viaje a Mercurio. El estudio combinó datos de los cuatro sensores de partículas en Mio, el magnetómetro y otro instrumento de partículas en el MPO, y el magnetómetro y el analizador de viento solar en Solar Orbiter. Las herramientas de modelado del clima espacial SPIDER de Europlanet permitieron a los investigadores rastrear en detalle cómo los recursos en la Tierra viento solar observadas por Solar Orbiter se vieron afectadas a medida que se propagaban hacia BepiColombo a través de la vaina magnética de Venus.

«Los importantes resultados de este estudio demuestran cómo encender sensores durante los sobrevuelos planetarios y las fases de crucero puede conducir a una ciencia única», dijo el coautor Nicolas Andre, coordinador del servicio Europlanet SPIDER en el Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP). ) en Toulouse, Francia.