BepiColombo a Solar Orbiter studovaly planetu Venuši

Konvergence dvou kosmických sond u Venuše v srpnu 2021 poskytla jedinečný pohled na to, jak je planeta schopna udržet si hustou atmosféru bez ochrany globálního magnetického pole. Mise ESA/JAXA BepiColombo, která je na cestě ke studiu Merkuru, a sonda ESA/NASA Solar Orbiter, která pozoruje Slunce z různých perspektiv – obě využívají řadu gravitačních asistencí Venuše ke změně svých trajektorií a k navedení na vhodnou dráhu. Ve dnech 9. a 10. srpna 2021 prolétly mise kolem Venuše v rozpětí jednoho dne a odeslaly zpět pozorování synergicky zachycená z osmi senzorů a dvou pozorovacích bodů ve vesmíru. Výsledky byly publikovány v Nature Communications.

Na rozdíl od Země planeta Venuše ve svém jádru nevytváří vlastní magnetické pole. Kolem planety se nicméně vytváří slabá „indukovaná magnetosféra“ v podobě „komety“ interakcí slunečního větru – proudu nabitých částic emitovaných Sluncem – s elektricky nabitými částicemi v horní atmosféře Venuše. Kolem této magnetické bubliny je sluneční vítr zpomalován, zahříván a vychylován jako brázda člunu v oblasti zvané „magnetická kapsa“.

Během průletu se sonda BepiColombo snesla podél dlouhého ohonu magnetické kapsy a vynořila se „tupým nosem“ magnetických oblastí nejblíže Slunci. Mezitím Solar Orbiter zachytil sluneční vítr ze své polohy před Venuší (viz úvodní obrázek).

„Tyto duální sady pozorování jsou zvláště cenné, protože podmínky slunečního větru, které Solar Orbiter zažil, byly velmi stabilní. To znamenalo, že BepiColombo měla dokonalý výhled na různé oblasti v magnetosféře, nerušené výkyvy sluneční aktivity,“ řekl hlavní autor článku Moa Persson z Tokijské univerzity, Kashiwa, Japonsko.

Průlet sondy BepiColombo byl vzácnou příležitostí prozkoumat „oblast stagnace“, oblast na vrcholu magnetosféry, kde jsou pozorovány některé z největších účinků interakce mezi Venuší a slunečním větrem. Shromážděná data poskytla první experimentální důkaz, že nabité částice v této oblasti jsou významně zpomalovány interakcí mezi slunečním větrem a Venuší a že zóna sahá do nečekaně velké vzdálenosti 1 900 kilometrů nad povrchem planety.

Pozorování také ukázala, že indukovaná magnetosféra poskytuje stabilní bariéru, která chrání atmosféru Venuše před erozí slunečním větrem. Tato ochrana zůstává robustní i během slunečního minima, kdy nižší ultrafialové emise ze Slunce snižují sílu proudů, které generují indukovanou magnetosféru. Nález, který je v rozporu s předchozími předpověďmi, vrhá nové světlo na souvislost mezi magnetickými poli a atmosférickými ztrátami v důsledku slunečního větru.

„Účinnost indukované magnetosféry, která pomáhá planetě udržet si atmosféru, má důsledky pro pochopení obyvatelnosti exoplanet bez interně generovaných magnetických polí,“ řekl spoluautor studie Sae Aizawa z Institutu vesmírných a astronautických věd JAXA (ISAS).

BepiColombo se skládá z dvojice kosmických sond MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) pod vedením JAXA a MPO (Merkur Planetary Orbiter) pod vedením ESA, které byly spojeny dohromady pro cestu k Merkuru. Studie kombinovala data ze čtyř částicových senzorů MMO, magnetometru a dalšího částicového přístroje na MPO a magnetometru a analyzátoru slunečního větru na sondě Solar Orbiter. Nástroje pro modelování kosmického počasí SPIDER od Europlanet umožnily výzkumníkům podrobně sledovat, jak byly ovlivněny útvary slunečního větru pozorované sondou Solar Orbiter, když se šíří směrem k BepiColombo přes magnetickou kapsu magnetosféry Venuše.

„Důležité výsledky této studie ukazují, jak zapnutí senzorů během planetárních průletů a fází přeletu může vést k jedinečné vědě,“ řekl spoluautor studie Nicolas Andre, koordinátor služby Europlanet SPIDER v Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP) ve francouzském Toulouse.

Zdroj: https://phys.org/news/2023-01-bepicolombo-solar-orbiter-venus.html

autor: František Martinek