Uhlík a kyslík zachyceny při úniku z atmosféry Venuše

Nové poznatky ze sondy BepiColombo ukazují na únik těžkých iontů z Venuše, což naznačuje složitou dynamiku atmosféry. Letmá návštěva sondy BepiColombo připravené ve spolupráci Evropské vesmírné agentury (ESA) a Japonské agentury pro výzkum vesmíru (JAXA) odhalila na Venuši překvapivé poznatky o tom, jak jsou plyny odstraňovány z horních vrstev atmosféry planety.

Detekce v dosud neprozkoumané oblasti magnetického prostředí Venuše ukazují, že uhlík a kyslík jsou urychlovány na rychlost, kdy mohou uniknout z gravitačního vlivu planety. Výsledky byly zveřejněny 12. dubna 2024 v časopise Nature Astronomy.

Objev úniku iontů

Lina Hadidová, výzkumnice CNRS z Plasma Physics Laboratory (LPP) a hlavní autorka studie řekla: „Je to poprvé, kdy byly pozorovány kladně nabité uhlíkové ionty unikající z atmosféry Venuše. Jsou to těžké ionty, které se obvykle pohybují pomalu, takže se stále snažíme pochopit mechanismy, které jsou ve hře. Může to být tak, že je od planety zvedá elektrostatický ‚vítr‘, nebo by mohly být urychleny odstředivými procesy.“

Na rozdíl od Země nevytváří planeta Venuše ve svém jádru vlastní magnetické pole. Kolem planety se však vytváří slabá „indukovaná magnetosféra“ ve tvaru komety interakcí nabitých částic emitovaných Sluncem (sluneční vítr) s elektricky nabitými částicemi v horní vrstvě atmosféry Venuše. Okolo magnetosféry se nachází oblast označovaná jako obálka magnetosféry, kde je sluneční vítr zpomalován a zahříván.

Průlet BepiColombo a sběr dat

10. srpna 2021 prolétla sonda BepiColombo kolem Venuše, aby zpomalila a upravila kurz směrem ke konečnému cíli – Merkuru. Kosmická sonda se „svezla“ po dlouhém ohonu Venušiny obálky magnetosféry a vynořila se „nosem“ magnetických oblastí nejblíže Slunci. Během 90minutového období pozorování měřily přístroje BepiColombo počet a hmotnost nabitých částic, s nimiž se setkaly, a zachycovaly informace o chemických a fyzikálních procesech, které pohánějí únik z atmosféry na boku magnetosférického pláště.

Na začátku své historie měla Venuše mnoho podobností se Zemí, včetně významného množství kapalné vody. Interakce se slunečním větrem odstranily vodu a zanechaly atmosféru složenou převážně z oxidu uhličitého a menšího množství dusíku a dalších stopových prvků. Předchozí mise, včetně sond Pioneer Venus Orbiter a Venus Express, provedly podrobné studie typu a množství molekul a nabitých částic, které unikají do vesmíru. Orbitální dráhy misí však ponechaly některé oblasti kolem Venuše neprozkoumané a mnoho otázek stále nezodpovězených.

Význam nedávných objevů

Údaje pro studii byly získány pomocí analyzátoru hmotnostního spektra BepiColombo (MSA) a analyzátoru iontů (MIA) během druhého průletu sondy kolem Venuše. Tyto dva senzory jsou součástí balíčku nástrojů Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE), který nese Merkur Magnetospheric Orbiter vedený JAXA.
„Charakteristika ztráty těžkých iontů a pochopení únikových mechanismů na Venuši je zásadní pro pochopení toho, jak se vyvíjela atmosféra planety a jak ztratila veškerou vodu,“ řekl Dominique Delcourt, výzkumník z LPP a hlavní výzkumník přístroje MSA.

Nástroje pro modelování kosmického počasí SPIDER od Europlanet umožnily výzkumníkům sledovat, jak se částice šíří přes Venušin magnetosférický plášť.

„Tento výsledek ukazuje jedinečné výsledky, které mohou vyplynout z měření provedených během planetárních průletů, kdy se kosmická sonda může pohybovat oblastmi obecně nedosažitelnými z oběžné dráhy,“ řekl Nicolas André z Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP) nástroje SPIDER.

Budoucí mise a očekávání

V příštím desetiletí bude zkoumat Venuši flotila kosmických sond, včetně mise ESA Envision, orbitální sondy VERITAS, sondy DAVINCI (NASA) a indické orbitální sondy Shukrayaan. Společně tyto kosmické sondy poskytnou komplexní obraz o prostředí Venuše, od magnetosférického pláště přes atmosféru až po povrch a nitro.

„Nedávné výsledky naznačují, že atmosférický únik z Venuše nemůže plně vysvětlit ztrátu jejího historického obsahu vody. Tato studie je důležitým krokem k odhalení pravdy o historickém vývoji atmosféry Venuše a nadcházející mise pomohou vyplnit mnoho mezer,“ dodal spoluautor studie Moa Persson ze Švédského institutu vesmírné fyziky.

Zdroj: https://scitechdaily.com/venus-unveiled-carbon-and-oxygen-caught-escaping-into-space/

autor: František Martinek