Tijdens een korte zwaai door Venus, NASA's Parker Solar Probe ontdekte een natuurlijk radiosignaal dat onthulde dat het ruimtevaartuig door de bovenste atmosfeer van de planeet was gevlogen. Dit was de eerste directe meting van de atmosfeer van Venus in bijna 30 jaar - en het ziet er heel anders uit dan het verleden van Venus. Een vandaag gepubliceerde studie bevestigt dat de bovenste atmosfeer van Venus tijdens een zonnecyclus raadselachtige veranderingen ondergaat. de 11-jarige activiteitscyclus van de zon. Dit markeert de nieuwste aanwijzing om te ontrafelen hoe en waarom Venus en de aarde zo verschillend zijn.

Geboren uit vergelijkbare processen, Aarde en Venus zijn tweelingen:beide rotsachtig, en van vergelijkbare grootte en structuur. Maar hun wegen liepen uiteen vanaf hun geboorte. Venus heeft geen magnetisch veld, en het oppervlak roostert bij temperaturen die hoog genoeg zijn om lood te smelten. hoogstens, ruimtevaartuigen hebben daar maar een paar uur overleefd. Venus bestuderen, onherbergzaam als het is, helpt wetenschappers te begrijpen hoe deze tweelingen zijn geëvolueerd, en wat maakt aardachtige planeten bewoonbaar of niet.

Op 11 juli, 2020, Parker Solar Probe zwaaide langs Venus in zijn derde flyby. Elke flyby is ontworpen om de zwaartekracht van de planeet te benutten om het ruimtevaartuig steeds dichter bij de zon te laten vliegen. De missie - beheerd door het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland - maakte tot nu toe de dichtstbijzijnde vlucht langs Venus, passeren slechts 517 mijl (833 km) boven het oppervlak.

"Ik was zo opgewonden om nieuwe gegevens van Venus te hebben, " zei Glyn Collison van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, de hoofdwetenschapper van het onderzoek, vandaag gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven . Een Venus-expert, Collinson heeft zich verschillende keren verdiept in alle beschikbare Venus-gegevens - van eerdere missies zoals NASA's Pioneer Venus Orbiter en ESA's (de European Space Agency) Venus Express.

Een van de instrumenten van Parker Solar Probe is FIELDS, genoemd naar de elektrische en magnetische velden die het meet in de atmosfeer van de zon. Slechts zeven minuten lang - toen Parker Solar Probe het dichtst bij Venus was - detecteerde FIELDS een natuurlijke, laagfrequent radiosignaal. De dunne frons in de gegevens trok de aandacht van Collinson. De vorm en sterkte van het signaal leek vertrouwd, maar hij kon het niet plaatsen. "Dan de volgende dag Ik werd wakker, "zei hij. "En ik dacht, 'O mijn God, Ik weet wat dit is!'"

Collinson herkende het signaal van zijn eerdere werk met NASA's Galileo-orbiter, die Jupiter en zijn manen verkende voordat de missie eindigde in 2003. Een soortgelijke frons verscheen wanneer het ruimtevaartuig door de ionosferen van de manen van Jupiter ging.

zoals de aarde, Venus heeft een elektrisch geladen gaslaag aan de bovenrand van zijn atmosfeer, de ionosfeer genoemd. Deze zee van geladen gassen, of plasma, zendt van nature radiogolven uit die kunnen worden gedetecteerd door instrumenten zoals FIELDS. Toen Collinson en zijn team dat signaal identificeerden, ze realiseerden zich dat Parker Solar Probe de bovenste atmosfeer van Venus had afgeschuimd - een aangename verrassing, hoewel ze misschien hadden verwacht op basis van eerdere gegevens, hij zei.

De onderzoekers gebruikten deze radiostraling om de dichtheid te berekenen van de ionosfeer waar Parker Solar Probe doorheen vloog. Onderzoekers verkregen voor het laatst directe metingen van de ionosfeer van Venus van Pioneer Venus Orbiter in 1992. Toen, de zon was in de buurt van het zonnemaximum, de stormachtige piek van de zonnecyclus.

In de jaren die volgden, gegevens van telescopen op de grond suggereerden dat er grote veranderingen plaatsvonden toen de zon tot rust kwam, zonne-minimum. Terwijl het grootste deel van de atmosfeer hetzelfde bleef, de ionosfeer - die aan de top is, waar gassen naar de ruimte kunnen ontsnappen - was veel dunner tijdens het zonneminimum.

Zonder directe metingen, het was onmogelijk om te bevestigen.

De waarnemingen van de recente flyby van Parker Solar Probe, die zes maanden na het laatste zonneminimum plaatsvond, verifieer de puzzel in de ionosfeer van Venus. Inderdaad, De ionosfeer van Venus is veel dunner in vergelijking met eerdere metingen tijdens het zonnemaximum.

"Als meerdere missies hetzelfde resultaat bevestigen, de een na de ander, dat geeft je veel vertrouwen dat de uitdunning echt is, " zei Robin Ramstad, een studie co-auteur en postdoctoraal onderzoeker aan het Laboratory of Atmospheric and Space Physics aan de Universiteit van Colorado, Kei.

Begrijpen waarom de ionosfeer van Venus in de buurt van het zonneminimum dunner wordt, is een onderdeel van het ontrafelen van hoe Venus op de zon reageert - wat onderzoekers zal helpen bepalen hoe Venus, ooit zo gelijk aan de aarde, werd de wereld van verzengende, giftige lucht is het vandaag. Bijvoorbeeld, De ionosfeer van Venus is gevoelig voor lekken, wat betekent dat de ontsnapping van geactiveerde gassen in de ruimte. Het verzamelen van gegevens over deze en andere veranderingen in de ionosfeer is essentieel om te begrijpen hoe de atmosfeer van Venus in de loop van de tijd is geëvolueerd.

Deze studie was zo'n 30 jaar in de maak. Er was een missie naar Venus voor nodig, en decennia later, een ultramoderne missie naar de zon. "Het doel van vliegen langs Venus is om het ruimtevaartuig te vertragen, zodat Parker Solar Probe dichter bij de zon kan duiken. " zei Nour E. Raouafi, Parker Solar Probe projectwetenschapper bij het Applied Physics Laboratory. "Maar we zouden de kans niet missen om wetenschappelijke gegevens te verzamelen en unieke inzichten te verschaffen in een mysterieuze planeet zoals Venus."

Collinson vergeleek het onderzoek met liften. Venus-wetenschappers wilden graag meeliften op de flyby van Parker Solar Probe voor nieuwe gegevens en beelden van de tweelingplaneet van de aarde. "Om Venus nu te zien, het draait allemaal om deze kleine glimpen, " hij zei.