BepiColombo y Solar Orbiter comparan notas sobre Venus

La convergencia de dos naves espaciales en Venus en agosto de 2021 proporcionó una visión única de cómo el planeta puede retener su densa atmósfera sin la protección de un campo magnético global.

La misión ESA/JAXA BepiColombo, en su camino para estudiar Mercurio, y el orbitador solar ESA/NASA, que observa el sol desde diferentes ángulos, utilizan una serie de ayudas gravitatorias de Venus para alterar sus trayectorias y guiarlos en su camino. El 9 y 10 de agosto de 2021, las misiones volaron más allá de Venus con un día de diferencia y regresaron observaciones capturadas sinérgicamente de ocho sensores y dos puntos de vista en el espacio. Los resultados fueron publicados en Naturaleza Comunicación.

A diferencia de la Tierra, Venus no genera campo magnético en su centro. Sin embargo, se crea una débil «magnetosfera inducida» en forma de cometa alrededor del planeta por la interacción del viento solar, una corriente de partículas cargadas emitidas por el sol, con partículas cargadas eléctricamente en la atmósfera superior de Venus. Alrededor de esta burbuja magnética, el viento solar se frena, se calienta y se desvía como la estela de un barco en una región llamada «magnetogaína».

Durante el sobrevuelo, BepiColombo descendió por la larga cola de la vaina magnética y emergió a través de la nariz roma de las regiones magnéticas más cercanas al sol. Mientras tanto, Solar Orbiter capturó un viento solar pacífico desde su ubicación frente a Venus.

«Estos conjuntos duales de observaciones son particularmente valiosos porque las condiciones del viento solar encontradas por Solar Orbiter eran muy estables. Esto significaba que BepiColombo tenía una vista perfecta de las diferentes regiones de la magnetoenvoltura y la magnetosfera, sin perturbaciones por las fluctuaciones en actividad solardijo el autor principal Moa Persson de la Universidad de Tokio en Kashiwa, Japón, quien fue financiado para llevar a cabo el estudio por la Comisión Europea como parte del proyecto Europlanet 2024 Research Infrastructure (RI).

El sobrevuelo de BepiColombo fue una rara oportunidad para estudiar la «región de estancamiento», un área en la nariz de la magnetosfera donde se observan algunos de los efectos más importantes de la interacción entre Venus y el viento solar. Los datos recopilados proporcionaron la primera evidencia experimental de que las partículas cargadas en esta región se ralentizan significativamente por las interacciones entre el viento solar y Venus, y que el área se extiende unos inesperados 1.900 kilómetros sobre la superficie del planeta.

Las observaciones también han demostrado que la magnetosfera inducida proporciona una barrera estable que protege la atmósfera de Venus de la erosión del viento solar. Esta protección sigue siendo robusta incluso durante el mínimo solar, cuando las débiles emisiones ultravioleta del sol reducen la fuerza de las corrientes que generan la magnetosfera inducida. El descubrimiento, que es contrario a las predicciones anteriores, arroja nueva luz sobre el vínculo entre los campos magnéticos y la pérdida atmosférica debida al viento solar.

«La efectividad de una magnetosfera inducida para ayudar a un planeta a retener su atmósfera tiene implicaciones para comprender la habitabilidad de los exoplanetas sin campos magnéticos generados internamente», dijo el coautor Sae Aizawa del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) de JAXA.

BepiColombo incluye un par de naves espaciales, Mio, el Orbitador Magnetosférico de Mercurio liderado por JAXA, y MPO, el Orbitador Planetario de Mercurio liderado por ESA, que se han apilado para el viaje a Mercurio. El estudio combinó datos de los cuatro sensores de partículas de Mio, el magnetómetro y otro instrumento de partículas en MPO, y el magnetómetro y el analizador de viento solar en Solar Orbiter. Las herramientas de modelado del clima espacial SPIDER de Europlanet permitieron a los investigadores rastrear en detalle cómo las características del viento solar observadas por Solar Orbiter se vieron afectadas durante su propagación hacia BepiColombo a través de la vaina magnética de Venus.

«Los importantes resultados de este estudio demuestran cómo la activación del sensor durante los sobrevuelos planetarios y las fases de crucero pueden conducir a una ciencia única», dijo el coautor Nicolas Andre, coordinador del servicio Europlanet SPIDER en el Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología (IRAP) en Toulouse, Francia.