Venere perde ioni carbonio: la sonda spaziale BepiColombo ha scoperto una perdita inaspettata anche di ioni pesanti

Nel vento: non solo il vento solare ruba atomi leggeri come l'idrogeno da Venere, ma anche il nostro pianeta vicino perde ioni più pesanti nello spazio, come mostrano ora i dati di misurazione della sonda spaziale BepiColombo. Durante un sorvolo di Venere, hanno rilevato un flusso di ioni di carbonio freddi e che si muovono lentamente dall'atmosfera di Venere: il primo rilevamento di tali ioni in un ambiente venusiano, riporta il team su Nature Astronomy. Tuttavia, il modo in cui questi ioni pesanti vengono trasportati nello spazio rimane un mistero.

Venere è gemella della Terra sotto molti aspetti ed è stata anche amica della vita. Ma poi il nostro vicino pianeta interno è stato colpito da un riscaldamento globale incontrollato che ha vaporizzato i suoi oceani e riscaldato la sua superficie fino a una temperatura infernale di 400 gradi. Inoltre, Venere non ha un proprio campo magnetico. Le interazioni con le particelle cariche del vento solare creano solo un debole campo magnetico esterno.

Perdita graduale di sostanza

Nonostante queste rocce magnetiche indotte, la crosta gassosa di Venere continua a perdere quantità significative della sua materia, mentre le tempeste solari strappano nello spazio elementi leggeri come l’idrogeno e l’ossigeno. Ma gli atomi e gli ioni più pesanti devono rimanere legati perché l’energia del vento solare non è sufficiente a “dirottarli” – o almeno così si pensava in precedenza.

Ma i nuovi dati di misurazione ora confutano questa ipotesi. Provengono dalla sonda europeo-giapponese Mercurio BepiColombo, che ha sorvolato Venere nell'agosto 2021 a una distanza di soli 552 chilometri. La maggior parte degli strumenti di misurazione avrebbero dovuto rimanere spenti durante questo segmento, ma gli scienziati planetari hanno acceso almeno alcuni strumenti, incluso il Mercury Plasma Particle Experiment (MPPE). Perché un viaggio attraverso la coda magnetica del lato notturno di Venere potrebbe rivelare di più sul degassamento di Venere.

Il primo rilevamento del rilascio di ioni carbonio

In effetti, l'MPPE ha trovato quello che stava cercando: sebbene lo strumento fosse parzialmente oscurato dalla configurazione compatta del volo, il rilevatore di particelle ha registrato le particelle emesse da Venere: “Le nostre analisi mostrano la presenza di ioni planetari freddi e pesanti – carbonio (C). “⁺) e ossigeno (O⁺)” Rapporto di Lina Hadid dell'Osservatorio di Parigi e dei suoi colleghi. Ad una distanza di 36.000 chilometri da Venere, il rilevatore ha catturato una media di 40.000 di questi ioni per centimetro quadrato al secondo.

“Questa è la prima volta che si osservano ioni di carbonio con carica positiva fuggire dall'atmosfera di Venere”, afferma Hadid. Sorprendentemente, questi ioni pesanti e freddi hanno solo una bassa energia e quindi si muovono solo lentamente nell'atmosfera gassosa di Venere. Pertanto, la sua velocità di volo di solito non è sufficiente per sfuggire alla gravità del pianeta. Anche gli ioni catturati da BepiColombo avevano un'energia piuttosto bassa, 18 MeV.

Il meccanismo non è ancora chiaro

“Stiamo ancora cercando di capire i meccanismi in gioco qui”, dice Hadid. Il team sospetta che il campo magnetico indotto svolga un ruolo importante. “Potrebbero esserci venti elettrostatici che spingono gli ioni lontano dal pianeta”, spiega Hadid. La separazione di diverse particelle cariche mediante linee di campo magnetico combinate con la gravità crea un campo elettrico che accelera gli ioni pesanti.

Tuttavia, non è ancora chiaro se questo scenario sia vero. “Sembra che ci sia una chimica atmosferica complessa nell'atmosfera di Venere che è fondamentalmente diversa da quella della Terra e di Marte”, afferma il coautore Markus Franz dell'MPI Solar System Research. I ricercatori sperano di ottenere maggiori informazioni su questo argomento attraverso future missioni su Venere, inclusa la sonda spaziale dell'Agenzia spaziale europea. (Astronomia naturale, 2024; doi: 10.1038/s41550-024-02247-2)

Fonte: Europlanet, Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare

15 aprile 2024 – Nadia Podbrigar