Durante el tercer sobrevuelo sobre Venus el 11 de julio de 2020, la cámara WISPR Parker Solar Probe capturó esta vista del lado nocturno de Venus desde una distancia de 7693 millas. Fuente: NASA / Johns Hopkins APL / Naval Research Laboratory / Guillermo Stenborg y Brendan Gallagher
Durante el breve movimiento de Venus, la sonda solar Parker de la NASA detectó una señal de radio natural que reveló que la sonda había atravesado la atmósfera superior del planeta. Esta fue la primera medición directa de la atmósfera de Venus en casi 30 años, y se ve muy diferente al pasado. Un estudio publicado hoy confirma que la atmósfera superior de Venus está sujeta a cambios desconcertantes en el ciclo solar, el ciclo de 11 años de actividad solar. Esta es la pista final para descubrir cómo y por qué Venus y la Tierra son tan diferentes.
Nacidos de procesos similares, la Tierra y Venus son gemelos: ambos rocosos y de tamaño y estructura similares. Pero sus caminos divergieron desde el nacimiento. Venus no tiene campo magnético y su superficie se cuece a temperaturas lo suficientemente altas como para derretir el plomo. A lo sumo, la nave espacial solo sobrevivió allí durante unas pocas horas. Estudiar Venus, aunque es inhóspito, ayuda a los científicos a comprender cómo evolucionaron estos gemelos y qué hace que los planetas similares a la Tierra sean habitables y qué no.
El 11 de julio de 2020, Parker Solar Probe pasó Venus en su tercer paso. Cada sobrevuelo está diseñado para utilizar la gravedad del planeta para acercar la nave espacial al sol. Dirigida por el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland, la misión realizó su vuelo a Venus más cercano hasta el momento, volando a solo 517 millas (833 km) sobre la superficie.
“Estaba muy emocionado con los nuevos datos de Venus”, dijo Glyn Collison del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, el científico principal del estudio, publicado hoy en Listas de estudios geofísicos. Como experto en Venus, Collinson ha analizado todos los datos de Venus disponibles varias veces, de misiones anteriores como el Pioneer Venus Orbiter de la NASA y el Venus Express de la ESA (Agencia Espacial Europea).
Uno de los instrumentos de Parker Solar Probe es el FIELDS, llamado así por los campos eléctricos y magnéticos que mide en la atmósfera del Sol. Durante solo siete minutos, cuando Parker Solar Probe estaba más cerca de Venus, FIELDS detectó una señal de radio natural de baja frecuencia. Una leve ondulación en los datos llamó la atención de Collinson. La forma y la fuerza de la señal le resultaron familiares, pero no pudo definirla. “Luego me desperté al día siguiente”, dijo. Y pensé: “¡Dios mío, sé lo que es!” “.
Collinson reconoció la señal de su trabajo anterior con el orbitador Galileo de la NASA, que estudió Júpiter y sus lunas antes de completar la misión en 2003. Un ceño fruncido similar apareció cuando la nave espacial atravesó las ionosferas de las lunas de Júpiter.
Como la Tierra, Venus tiene una capa de gas cargada eléctricamente llamada ionosfera en la parte superior de su atmósfera. Este mar de gases cargados o plasma emite naturalmente ondas de radio que pueden ser detectadas por instrumentos como FIELDS. Cuando Collinson y su equipo identificaron esta señal, se dieron cuenta de que Parker Solar Probe había atravesado la atmósfera superior de Venus, una agradable sorpresa, aunque como se esperaba de los datos anteriores, dijo.
Los científicos utilizaron esta emisión de radio para calcular la densidad de la ionosfera a través de la cual pasó la sonda solar Parker. Los científicos obtuvieron recientemente mediciones directas de la ionosfera de Venus del Pioneer Venus Orbiter en 1992. Entonces el Sol estuvo cerca de un máximo solar, el pico tormentoso del ciclo solar.
En los años siguientes, los datos de los telescopios terrestres sugirieron que se estaban produciendo grandes cambios a medida que el Sol entraba en su fase tranquila, el mínimo solar. Si bien la mayor parte de la atmósfera permaneció igual, la ionosfera, que se encuentra en la parte superior por donde los gases pueden escapar al espacio, era mucho más delgada durante el mínimo solar.
Esto no podría confirmarse sin mediciones directas.
Las observaciones del último sobrevuelo de la sonda solar Parker seis meses después del último mínimo solar confirman el misterio de la ionosfera de Venus. De hecho, la ionosfera de Venus es mucho más delgada en comparación con las mediciones anteriores tomadas durante el máximo solar.
“Cuando varias misiones confirman el mismo resultado, una tras otra, da una gran confianza en que el adelgazamiento es real”, dijo Robin Ramstad, coautor del estudio e investigador postdoctoral en el Laboratorio de Física de la Atmósfera y el Espacio de la Universidad de Colorado en Boulder.
Comprender por qué la ionosfera de Venus se diluye cerca del mínimo solar es una parte de la explicación de cómo Venus responde al Sol, lo que ayudará a los científicos a determinar cómo Venus, una vez tan similar a la Tierra, se convirtió en un mundo de aire tóxico y abrasador. La ionosfera de Venus, por ejemplo, es propensa a las fugas, lo que significa que los gases excitados escapan al espacio. Recopilar datos sobre este y otros cambios en la ionosfera es clave para comprender cómo evolucionó la atmósfera de Venus con el tiempo.
Este estudio duró unos 30 años. Esto requirió una misión a Venus, y décadas más tarde, una misión más moderna al Sol. “El propósito de volar sobre Venus es ralentizar la nave espacial para que Parker Solar Probe pueda sumergirse más cerca del Sol”, dijo Nour E. Raouafi, científico del proyecto Parker Solar Probe en el Laboratorio de Física Aplicada. “Pero no perderíamos la oportunidad de recopilar datos científicos y proporcionar información única sobre un planeta misterioso como Venus”.
Collinson comparó esta investigación con hacer autostop. Los científicos venusianos estaban ansiosos por retirarse del vuelo de la sonda solar Parker para obtener nuevos datos y vistas del planeta gemelo de la Tierra. “Para ver Venus ahora, todo se reduce a estos pequeños destellos”, dijo.
Proporcionado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA