Durante una breve oscillazione di Venere, La sonda solare Parker della NASA ha rilevato un segnale radio naturale che ha rivelato che la navicella spaziale aveva volato attraverso l'atmosfera superiore del pianeta. Questa è stata la prima misurazione diretta dell'atmosfera venusiana in quasi 30 anni e sembra molto diversa dal passato di Venere. Uno studio pubblicato oggi conferma che l'atmosfera superiore di Venere subisce cambiamenti sconcertanti nel corso di un ciclo solare, ciclo di attività di 11 anni del Sole. Questo segna l'ultimo indizio per districare come e perché Venere e la Terra sono così diverse.

Nato da processi simili, Terra e Venere sono gemelle:entrambe rocciose, e di dimensioni e struttura simili. Ma le loro strade si sono divise fin dalla nascita. Venere manca di un campo magnetico, e la sua superficie cuoce a temperature abbastanza elevate da fondere il piombo. Al massimo, le navicelle spaziali sono sopravvissute solo un paio d'ore lì. Studiando Venere, inospitale com'è, aiuta gli scienziati a capire come si sono evoluti questi gemelli, e cosa rende o meno abitabili i pianeti simili alla Terra.

L'11 luglio 2020, Parker Solar Probe oscillato da Venere nel suo terzo sorvolo. Ogni sorvolo è progettato per sfruttare la gravità del pianeta per far volare l'astronave sempre più vicino al Sole. La missione, gestita dal laboratorio di fisica applicata Johns Hopkins a Laurel, Maryland, ha fatto il suo sorvolo più vicino a Venere, passando a soli 517 miglia (833 km) sopra la superficie.

"Ero così entusiasta di avere nuovi dati da Venere, " ha detto Glyn Collison del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, lo scienziato capo dello studio, pubblicato oggi in Lettere di ricerca geofisica . Un esperto di Venere, Collinson ha esaminato più volte tutti i dati disponibili su Venere, provenienti da missioni passate come Pioneer Venus Orbiter della NASA e Venus Express dell'ESA (l'Agenzia spaziale europea).

Uno degli strumenti di Parker Solar Probe è FIELDS, chiamato per i campi elettrici e magnetici che misura nell'atmosfera del sole. Per soli sette minuti, quando Parker Solar Probe era più vicino a Venere, FIELDS ha rilevato un segnale radio a bassa frequenza. Il sottile cipiglio nei dati catturò l'attenzione di Collinson. La forma e la forza del segnale sembravano familiari, ma non riusciva a posizionarlo. "Poi il giorno dopo, Mi sono svegliato, " ha detto. "E ho pensato, 'Dio mio, So cos'è questo!'"

Collinson ha riconosciuto il segnale dal suo precedente lavoro con l'orbiter Galileo della NASA, che ha esplorato Giove e le sue lune prima della fine della missione nel 2003. Un cipiglio simile è apparso ogni volta che la navicella spaziale ha attraversato le ionosfere delle lune di Giove.

Come la Terra, Venere sfoggia uno strato di gas caricato elettricamente sul bordo superiore della sua atmosfera, chiamata ionosfera. Questo mare di gas carichi, o plasma, emette naturalmente onde radio che possono essere rilevate da strumenti come FIELDS. Quando Collinson e la sua squadra hanno identificato quel segnale, si resero conto che Parker Solar Probe aveva sfiorato l'atmosfera superiore di Venere:una piacevole sorpresa, sebbene uno che avrebbero potuto aspettarsi in base ai dati precedenti, Egli ha detto.

I ricercatori hanno utilizzato questa emissione radio per calcolare la densità della ionosfera attraversata da Parker Solar Probe. I ricercatori hanno ottenuto per l'ultima volta misurazioni dirette della ionosfera di Venere dal Pioneer Venus Orbiter nel 1992. Quindi, il Sole era vicino al massimo solare, il picco tempestoso del ciclo solare.

Negli anni che seguirono, i dati dei telescopi terrestri suggerivano che stavano avvenendo grandi cambiamenti mentre il Sole si stabilizzava nella sua fase di calma, minimo solare. Mentre la maggior parte dell'atmosfera è rimasta la stessa, la ionosfera, che è in alto, dove i gas possono sfuggire nello spazio, era molto più sottile durante il minimo solare.

Senza misurazioni dirette, era impossibile confermare.

Le osservazioni del recente flyby di Parker Solar Probe, avvenuta sei mesi dopo l'ultimo minimo solare, verifica il puzzle nella ionosfera di Venere. Infatti, La ionosfera di Venere è molto più sottile rispetto alle misurazioni precedenti effettuate durante il massimo solare.

"Quando più missioni confermano lo stesso risultato, uno dopo l'altro, che ti dà molta fiducia che il diradamento è reale, " ha detto Robin Ramstad, coautore dello studio e ricercatore post-dottorato presso il Laboratorio di fisica dell'atmosfera e dello spazio dell'Università del Colorado, Masso.

Capire perché la ionosfera di Venere si assottiglia vicino al minimo solare è una parte del dipanare come Venere risponde al Sole, il che aiuterà i ricercatori a determinare come Venere, una volta così simile alla Terra, è diventato il mondo del rovente, aria tossica è oggi. Per esempio, La ionosfera di Venere è soggetta a perdite, significa la fuga di gas energizzati nello spazio. Raccogliere dati su questo e altri cambiamenti nella ionosfera è la chiave per capire come l'atmosfera di Venere si è evoluta nel tempo.

Questo studio ha richiesto circa 30 anni di lavoro. C'è voluta una missione su Venere, e decenni dopo, una missione all'avanguardia verso il Sole. "L'obiettivo di volare vicino a Venere è rallentare l'astronave in modo che Parker Solar Probe possa immergersi più vicino al Sole, " ha detto Nour E. Raouafi, Scienziato del progetto Parker Solar Probe presso il Laboratorio di Fisica Applicata. "Ma non perderemmo l'opportunità di raccogliere dati scientifici e fornire approfondimenti unici su un pianeta misterioso come Venere".

Collinson ha paragonato la ricerca all'autostop. Gli scienziati di Venere erano ansiosi di cavalcare il flyby di Parker Solar Probe per nuovi dati e visualizzazioni del pianeta gemello della Terra. "Per vedere Venere ora, si tratta di questi piccoli scorci, " Egli ha detto.