BepiColombo ajuda a medir escape de gases da atmosfera de Vênus
Em 10 de agosto de 2021, a espaçonave BepiColombo, pertencente à ESA/JAXA, fez um sobrevoo pelo planeta Vênus, rumo a Mercúrio. Desta vez, a sonda sobrevoou a longa cauda da magnetosfera de Vênus.
Durante o período de observação de 90 minutos, seus instrumentos mediram o número e a massa de partículas carregadas encontradas. Ao fazer isso, eles obtiveram informações valiosas sobre os processos químicos e físicos que levam à liberação de gases das camadas superiores da atmosfera venusiana.
Em particular, os dados da BepiColombo mostram que, em uma região inexplorada anteriormente do meio magnético de Vênus, os íons de carbono e oxigênio estão acelerando a velocidades tais que podem escapar da atração gravitacional do planeta.
A BepiColombo preenche (algumas) lacunas
No início de sua história, Vênus era muito semelhante à Terra, mesmo na quantidade de água líquida. A interação com o vento solar acabou levando a água. O resultado foi uma atmosfera composta principalmente de dióxido de carbono e uma pequena quantidade de nitrogênio, bem como vestígios de outros elementos.
Vênus como a vemos agora (esquerda) e como poderíamos tê-la visto no passado (direita) de acordo com o que sabemos até agora.
Para entender como e por que isso aconteceu, é necessário caracterizar a perda de íons pesados que afetam a atmosfera superior de Vênus e os mecanismos pelos quais esse vazamento ocorre.
Missões anteriores, como a Pioneer Venus Orbiter da NASA e a Venus Express da ESA, realizaram estudos detalhados do tipo e quantidade de moléculas e partículas carregadas que são perdidas no espaço. No entanto, as trajetórias orbitais das missões deixaram algumas áreas ao redor de Vênus inexploradas, e muitas perguntas permanecem sem resposta.
Agora, a BepiColombo fornece novas pistas e preenche algumas dessas lacunas. Durante o sobrevoo em 2021, o Mercury Mass Spectrum Analyzer (MSA) e o Ion Analyzer (MIA) trabalharam e coletaram dados necessários para um novo estudo sobre o escape de gases da atmosfera de Vênus. Os dois instrumentos fazem parte do pacote Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE), que é transportado pelo Mercury Magnetospheric Orbiter da JAXA.
Medição do fluxo de íons através de um envelope magnético
Ao contrário da Terra, Vênus não gera seu próprio campo magnético em seu núcleo. No entanto, há uma fraca "magnetosfera induzida" semelhante a um cometa ao redor do planeta, que é formada pela interação de partículas carregadas emitidas pelo Sol (chamado de vento solar) com partículas eletricamente carregadas na atmosfera superior de Vênus. Ao redor da magnetosfera existe uma região chamada envelope magnético, onde o vento solar desacelera e aquece.
Representação esquemática da matéria planetária escapando da magnetosfera de Vênus. A linha vermelha e a seta mostram a área e a direção das observações da BepiColombo quando os íons de saída (C+, O+, H+) foram observados.
Usando as ferramentas de simulação SPIDER da Europlanet em dados da BepiColombo, os pesquisadores foram capazes de rastrear como as partículas, especialmente os íons de oxigênio e carbono (O+ e C+) carregados positivamente, se propagam através do envelope magnético venusiano e medem seu fluxo médio total a uma distância de cerca de seis raios venusianos, em uma região que nunca havia sido modelada antes.
Esses íons, vistos pela primeira vez quando emergem da atmosfera de Vênus e geralmente são muito lentos devido à sua gravidade, parecem ser acelerados por algum mecanismo que ainda não foi detectado. Talvez seja algum tipo de "vento" eletrostático que os leve para longe do planeta, ou eles são acelerados por processos centrífugos.
Futura exploração de Vênus
Se as respostas a essas perguntas ainda não foram encontradas, as missões do futuro podem nos ajudar a encontrá-las. Na próxima década, Vênus será estudado pela missão Envision da ESA, pelo orbitador VERITAS da NASA e pela sonda DAVINCI, bem como pelo orbitador Shukrayaan da Índia.
Juntas, essas espaçonaves devem fornecer uma imagem completa do ambiente de Vênus, desde seu envelope magnético, atmosfera e superfície sob uma densa camada de nuvens até o interior deste planeta infernalmente quente.
"Os resultados mais recentes mostram que a fuga da atmosfera de Vênus não pode explicar totalmente a perda de seu conteúdo histórico de água", diz Moa Persson, do Instituto Sueco de Física Espacial. "Este estudo é um passo importante para desvendar a verdade sobre a evolução histórica da atmosfera venusiana, e as próximas missões ajudarão a preencher muitas lacunas."
O estudo, publicado na revista Nature Astronomy, pode ser encontrado no link abaixo.
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