Venüs manyetokılıfının kanadından kaçan gezegen malzemesinin şematik görünümü. Kırmızı çizgi ve ok, kaçan iyonlar (C+, O+, H+) gözlemlendiğinde BepiColombo tarafından yapılan gözlemlerin bölgesini ve yönünü gösterir. Katkıda bulunanlar: Thibaut Roger/Europlanet 2024 RI/Hadid ve ark.
BepiColombo’nun yeni bulguları ağır iyonların ortamdan kaçtığını gösteriyor Venüskarmaşık atmosferik dinamiklere işaret ediyor.
Kısa süreli bir ziyaret Avrupa Uzay Ajansı (ESA)/Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı (JAXA) BepiColombo’nun Venüs misyonu, gazların gezegenin atmosferinin üst katmanlarından nasıl uzaklaştırıldığına dair şaşırtıcı bilgiler ortaya çıkardı.
Venüs’ün manyetik ortamında daha önce keşfedilmemiş bir bölgede yapılan tespitler, karbon ve oksijenin gezegenin çekim kuvvetinden kurtulabilecek hızlara kadar hızlandırıldığını gösteriyor. Sonuçlar 12 Nisan’da dergide yayınlandı. Doğa Astronomi.
İyon Kaçışının Keşfi
Plazma Fizik Laboratuvarı’nda (LPP) CNRS araştırmacısı ve çalışmanın baş yazarı Lina Hadid şunları söyledi: “Pozitif yüklü karbon iyonlarının Venüs’ün atmosferinden kaçtığı ilk kez gözlemlendi. Bunlar genellikle yavaş hareket eden ağır iyonlardır, bu nedenle hala işin içinde olan mekanizmaları anlamaya çalışıyoruz. Elektrostatik bir ‘rüzgar’ onları gezegenden uzaklaştırıyor olabilir ya da merkezkaç süreçleriyle hızlandırılıyor olabilirler.”
Dünya’nın aksine Venüs, çekirdeğinde kendine özgü bir manyetik alan oluşturmaz. Bununla birlikte, Güneş’in (güneş rüzgarı) yaydığı yüklü parçacıkların Venüs’ün üst atmosferindeki elektrik yüklü parçacıklarla etkileşimi sonucu gezegenin etrafında zayıf, kuyruklu yıldız şeklinde bir ‘uyarılmış manyetosfer’ yaratılıyor. Manyetosferin etrafını saran, güneş rüzgârının yavaşlatıldığı ve ısıtıldığı ‘manyetokılıf’ adı verilen bir bölgedir.
BepiColombo’nun Uçuşu ve Veri Toplama
10 Ağustos 2021’de BepiColombo, yavaşlamak ve son hedefi olan Merkür’e doğru rotasını ayarlamak için Venüs’ün yanından geçti. Uzay aracı Venüs’ün manyetokılıfının uzun kuyruğuna doğru hızla ilerledi ve Güneş’e en yakın manyetik bölgelerin burnundan ortaya çıktı. 90 dakikalık bir gözlem periyodu boyunca BepiColombo’nun aletleri, karşılaştığı yüklü parçacıkların sayısını ve kütlesini ölçtü ve manyetokılıfın yan tarafında atmosferik kaçışa yol açan kimyasal ve fiziksel süreçler hakkında bilgi yakaladı.
Tarihinin başlarında Venüs’ün Dünya ile önemli miktarda sıvı su da dahil olmak üzere birçok benzerliği vardı. Güneş rüzgârıyla etkileşimler suyu sıyırıp esas olarak karbondioksit ve daha az miktarda nitrojen ve diğer iz elementlerden oluşan bir atmosfer bıraktı. türler. Önceki görevler dahil NASAPioneer Venus Orbiter ve ESA’nın Venus Express uzayda kaybolan moleküllerin ve yüklü parçacıkların türü ve miktarı hakkında ayrıntılı çalışmalar yaptı. Ancak misyonun yörünge yolları Venüs çevresindeki bazı bölgeleri keşfedilmemiş halde bıraktı ve birçok soru hala cevapsız kaldı.
Son Keşiflerin Önemi
Çalışmanın verileri, uzay aracının Venüs’e ikinci uçuşu sırasında BepiColombo’nun Kütle Spektrum Analizörü (MSA) ve Merkür İyon Analizörü (MIA) tarafından elde edildi. İki sensör, JAXA liderliğindeki Merkür Manyetosferik Orbiter Mio tarafından taşınan Merkür Plazma Parçacık Deneyi (MPPE) alet paketinin bir parçasıdır.
LPP araştırmacısı ve MSA cihazının Baş Araştırmacısı Dominique Delcourt, “Ağır iyon kaybını karakterize etmek ve Venüs’teki kaçış mekanizmalarını anlamak, gezegenin atmosferinin nasıl geliştiğini ve tüm suyunu nasıl kaybettiğini anlamak için çok önemlidir” dedi.
Europlanet’in SPIDER uzay hava durumu modelleme araçları, araştırmacıların parçacıkların Venüs manyetokılıfında nasıl yayıldığını takip etmelerini sağladı.
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie’den (IRAP) Nicolas André şöyle konuştu: “Bu sonuç, uzay aracının genellikle yörüngedeki uzay aracıyla ulaşılamayan bölgelerden geçebileceği gezegensel uçuşlar sırasında yapılan ölçümlerden ortaya çıkabilecek benzersiz sonuçları gösteriyor.” SPIDER hizmetinin.
Gelecekteki Görevler ve Beklentiler
ESA’nın Envision misyonu, NASA’nın VERITAS yörünge aracı ve DAVINCI sondası ve Hindistan’ın Shukrayaan yörünge aracı da dahil olmak üzere bir uzay aracı filosu önümüzdeki on yılda Venüs’ü araştıracak. Toplu olarak, bu uzay aracı, manyetokılıftan atmosfere, yüzeye ve iç kısma kadar Venüs ortamının kapsamlı bir resmini sağlayacaktır.
“Son sonuçlar, Venüs’ten atmosferik kaçışın, tarihsel su içeriğinin kaybını tam olarak açıklayamayacağını gösteriyor. Bu çalışma, Venüs atmosferinin tarihsel evrimi hakkındaki gerçeği ortaya çıkarmak için önemli bir adımdır ve yaklaşan görevler birçok boşluğun doldurulmasına yardımcı olacaktır,” diye ekledi İsveç Uzay Fiziği Enstitüsü’nden ortak yazar Moa Persson.
Referans: LZ Hadid, D. Delcourt, Y. Saito, M. Fränz, S. Yokota, B. Fiethe, C. Verdeil, B tarafından “Venüs’ün indüklenen manyetosferinin yan tarafında soğuk oksijen ve karbon iyonlarının BepiColombo gözlemleri” Katra, F. Leblanc, H. Fischer, M. Persson, S. Aizawa, N. André, Y. Harada, A. Fedorov, D. Fontaine, N. Krupp, H. Michalik, JJ. Berthelier, H. Krüger, G. Murakami, S. Matsuda, D. Heyner, H.-U. Auster, I. Richter, JZD Mieth, D. Schmid ve D. Fischer, 12 Nisan 2024, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-024-02247-2