|
Кислород и углерод улетучиваются из магнитосферы Венеры
|
|
|
|
Во время краткого визита миссии ЕКА/ДЖАКСА BepiColombo на Венеру удалось получить неожиданное представление о том, как газы удаляются из верхних слоев атмосферы планеты. Данные, полученные в ранее неисследованной области магнитного поля Венеры, показывают, что углерод и кислород разгоняются до скоростей, при которых они могут вырваться за пределы гравитационного притяжения планеты. Результаты были опубликованы в журнале Nature Astronomy. Лина Хадид, научный сотрудник CNRS в Лаборатории физики плазмы (LPP) и ведущий автор исследования, сказала: "Это первый случай, когда положительно заряженные ионы углерода были замечены выходящими из атмосферы Венеры. Это тяжелые ионы, которые обычно движутся медленно, поэтому мы все еще пытаемся понять механизмы, которые здесь действуют. Возможно, их уносит от планеты электростатический "ветер", или они могут ускоряться с помощью центробежных процессов."
|
|
|
|
В отличие от Земли, Венера не генерирует собственное магнитное поле в своем ядре. Тем не менее, слабая, в форме кометы, "индуцированная магнитосфера" создается вокруг планеты в результате взаимодействия заряженных частиц, испускаемых Солнцем (солнечного ветра), с электрически заряженными частицами в верхних слоях атмосферы Венеры. Вокруг магнитосферы расположена область, называемая "магнитослоем", где солнечный ветер замедляется и нагревается. 10 августа 2021 года BepiColombo пролетел мимо Венеры, чтобы замедлить полет и скорректировать курс к своему конечному пункту назначения - Меркурию. Космический аппарат пролетел вдоль длинного хвоста магнитного слоя Венеры и вышел из ближайшей к Солнцу магнитной области. В течение 90-минутного периода наблюдений приборы BepiColombo измеряли количество и массу заряженных частиц, с которыми они сталкивались, собирая информацию о химических и физических процессах, приводящих к выходу атмосферы с фланга магнитной оболочки.
|
|
|
На ранней стадии своей истории Венера имела много общего с Землей, в том числе значительное количество жидкой воды. В результате взаимодействия с солнечным ветром вода исчезла, оставив атмосферу, состоящую в основном из углекислого газа и меньшего количества азота и других микроэлементов. Предыдущие миссии, в том числе орбитальный аппарат НАСА "Пионер Венера" и космический аппарат Европейского космического агентства "Венера Экспресс", провели подробные исследования типа и количества молекул и заряженных частиц, которые улетают в космос. Однако траектории орбит этих миссий оставили некоторые области вокруг Венеры неизученными, и многие вопросы по-прежнему остаются без ответа. Данные для исследования были получены с помощью анализатора масс-спектра BepiColombo (MSA) и анализатора ионов ртути (MIA) во время второго облета космического аппарата к Венере. Эти два датчика являются частью комплекса приборов для эксперимента с частицами плазмы Меркурия (MPPE), который находится на борту Mio, орбитального аппарата Mercury Magnetosphere Orbiter, управляемого JAXA.
|
|
|
|
"Определение характера потери тяжелых ионов и понимание механизмов их высвобождения на Венере имеет решающее значение для понимания того, как эволюционировала атмосфера планеты и как она потеряла всю свою воду", - сказал Доминик Делькур, научный сотрудник LPP и главный исследователь прибора MSA. Инструменты моделирования космической погоды Europlanet SPIDER позволили исследователям отследить, как частицы распространяются через магнитный слой Венеры. "Этот результат демонстрирует уникальные результаты, которые могут быть получены в результате измерений, проведенных во время облетов планет, когда космический аппарат может проходить через области, обычно недоступные для орбитальных космических аппаратов", - сказал Николя Андре из Института астрофизики и планетологии (IRAP) и руководитель службы SPIDER.
|
|
|
|
В течение следующего десятилетия Венеру будет исследовать целый флот космических аппаратов, включая миссию ESA Envision, орбитальный аппарат VERITAS orbiter и зонд DAVINCI НАСА, а также индийский орбитальный аппарат Shukrayaan. В совокупности эти космические аппараты позволят получить исчерпывающую картину окружающей среды Венеры, начиная с магнитного слоя и заканчивая атмосферой, поверхностью и внутренними слоями. "Недавние результаты показывают, что утечка атмосферы с Венеры не может полностью объяснить потерю ее исторического содержания воды. Это исследование является важным шагом на пути к раскрытию правды об исторической эволюции атмосферы Венеры, и предстоящие миссии помогут заполнить многие пробелы", - добавила соавтор Моа Перссон из Шведского института космической физики.
|
|
|
|
Источник
|
