BepiColombo y Solar Orbiter intercambian ideas en Venus

La convergencia de dos naves espaciales en Venus en agosto de 2021 ha proporcionado una visión única de cómo el planeta es capaz de conservar su espesa atmósfera sin la protección de un campo magnético global. 

La misión BepiColombo de la ESA/JAXA, en ruta para estudiar Mercurio, y el Solar Orbiter de la ESA/NASA, que está observando el sol desde diferentes perspectivas, han sido más que clave dado que utilizan ambos una serie de ayudas gravitatorias procedentes de Venus para cambiar sus trayectorias y guiarlos en su camino.  

Esta de imagen de Venus es resultado de combinación de datos de la nave espacial Magallanes de la NASA y el Pioneer Venus Orbiter./Crédito: NASA / JPL-Caltech

Los días 9 y 10 de agosto de 2021, ambas misiones sobrevolaron Venus con un día de diferencia, enviando observaciones sinérgicas captadas desde ocho sensores y dos puntos de observación en el espacio. Los resultados se han publicado en Nature Communications. 

La teoría dice... 

A diferencia de la Tierra, Venus no genera un campo magnético intrínseco en su núcleo. Sin embargo, la interacción del viento solar (una corriente de partículas cargadas emitidas por el Sol) con partículas cargadas eléctricamente en la atmósfera superior de Venus crea una débil ‘magnetosfera inducida’ en forma de cometa alrededor del planeta. 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 ‘magnetosfera’. 

Durante el sobrevuelo, BepiColombo se lanzó en picado a lo largo de la larga cola de la magnetosenda y emergió por el morro de las regiones magnéticas más cercanas al Sol. Mientras tanto, Solar Orbiter captó un viento solar tranquilo desde su posición frente a Venus. 

"Estos conjuntos duales de observaciones son particularmente valiosos porque las condiciones del viento solar experimentadas por Solar Orbiter eran muy estables. Esto significa que BepiColombo tuvo una visión perfecta de las diferentes regiones de la magnetosfera y la magnetosfera, sin verse afectado por las fluctuaciones de la actividad solar", dijo el autor principal del estudio, Moa Persson, de la Universidad de Tokio en Kashiwa, Japón. 

Región de estancamiento de Venus // Crédito: EuroPlanet Society

El sobrevuelo de BepiColombo constituyó una oportunidad excepcional para investigar la ‘región de estancamiento', una zona situada en la nariz de la magnetosfera donde se observan algunos de los mayores efectos de la interacción entre Venus y el viento solar.  

Los datos recogen... 

Los datos recogidos proporcionaron las primeras pruebas experimentales de que las partículas cargadas en esta región son frenadas significativamente por las interacciones entre el viento solar y Venus, y de que la zona se extiende hasta una distancia inesperadamente grande de 1.900 kilómetros por encima de la superficie del planeta. 

Las observaciones también mostraron que la magnetosfera inducida proporciona una barrera estable que protege la atmósfera de Venus de ser erosionada por el viento solar. Esta protección sigue siendo sólida incluso durante el mínimo solar, cuando las menores emisiones ultravioletas del Sol reducen la fuerza de las corrientes que generan la magnetosfera inducida. El hallazgo, contrario a predicciones anteriores, arroja nueva luz sobre la conexión entre los campos magnéticos y la pérdida atmosférica debida al viento solar. 

"La eficacia de una magnetosfera inducida para ayudar a un planeta a conservar su atmósfera tiene implicaciones para comprender la habitabilidad de los exoplanetas sin campos magnéticos generados internamente", afirma Sae Aizawa, coautor del estudio y miembro del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) de la JAXA. 

Misión BepiColombo  Misión BepiColombo // Crédito: ESA

BepiColombo se compone de un par de naves espaciales, Mio, el Orbitador Magnetosférico de Mercurio dirigido por la JAXA, y MPO, el Orbitador Planetario de Mercurio dirigido por la 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 de MPO, y el magnetómetro y el analizador del viento solar de Solar Orbiter.  

Las herramientas de modelización de la meteorología espacial SPIDER de Europlanet permitieron a los investigadores realizar un seguimiento detallado de cómo se veían afectadas las características del viento solar observadas por Solar Orbiter a medida que se propagaban hacia BepiColombo a través de la magnetosfera venusina.