NASA-ina sonda Parker je tijekom bliskog preleta pored Venere u srpnju 2020. otkrila nešto neobično. Dok se nalazila na samo 833 kilometra iznad površine tog planeta, zabilježila je radio signal niske frekvencije koji je dolazio iz Venerine atmosfere.
Moramo razočarati one koji su pomislili da se radi o otkriću radio signala neke izvanzemaljske civilizacije koja se skriva ispod gustih oblaka tog planeta. Sonda Parker je, naime, uočila signal prirodnog podrijetla, no to ne znači da to nije zanimljivo. Naime, ovo otkriće je potvrdilo da ciklusi naše zvijezde utječu na atmosferu Venere.
Ovo je prvi put u gotovo tri desetljeća da je neka svemirska letjelica uspjela očitati izravna mjerenja Venerine gornje atmosfere. Podaci koje je prikupila daju nam novo razumijevanje kako se Venera mijenja zbog cikličkih promjena na Suncu.
"Bio sam nevjerojatno uzbuđen kada sam primio nove podatke s Venere", rekao je astronom Glyn Collinson iz NASA-inog instituta Goddard Space Flight Center, a prenosi Science Alert.
Pakleni planet
Venera je fascinantan svijet za nas Zemljane. Po veličini i sastavu nalikuje našem planetu, ima čak i atmosferu. S druge strane radi se otrovnom i pakleno užarenom tijelu koje je vjerojatno potpuno negostoljubivo za razvoj života kakav poznajemo.
Svemirske agencije nisu slale puno misija na taj planet. Nema puno smisla slati landere ili rovere jer ne mogu preživjeti na površini koja kuha na 462 stupnja Celzijeva. Problematično je i slanje letjelica u Venerinu orbitu zbog njenih nevjerojatno gustih oblaka punih ugljikovog dioksida i sumporne kiseline.
Iako Venera nije najbliži planet Suncu, tu poziciju drži Merkur, svejedno je najtopliji u Sunčevom sustavu. Njena gusta atmosfera puna stakleničkih plinova zarobljava i zadržava toplinu te je ona na površini užarenija od Merkura - na njoj se metali poput olova otapaju i postaju lokve rastopljene metalne tekućine.
Sonda Parker se pored Venere našla sasvim slučajno, odnosno njena misija nije imala nikakve veze s tim planetom. Kako bi se mogla što više približiti Suncu i istraživati misterije naše zvijezde, sonda se koristila Venerom kao gravitacijskom praćkom; odnosno, koristila je njenu gravitaciju kako bi promijenila svoju brzinu i putanju.
Na jednom od tih preleta, instrumenti sonde zabilježili su radio signal. Collinson je primijetio nešto neobično unutar signala, ali nije mogao odmah dokučiti o čemu se radi.
"Kada sam se sutradan probudio, pomislio sam: 'O moj bože, znam što je ovo!'", kazao je Collinson.
Sličan signal uočila je sonda Galileo kada je prolazila kroz ionosfere Jupiterovih mjeseci; slojeve atmosfere koje također imamo tu na Zemlji, ali i Marsu. Ionosfera je zapravo ionizirani sloj u atmosferi nekog planeta.
Utjecaj solarnih ciklusa
Kada su znanstvenici shvatili o kakvom se signalu radi, iskoristili su ga za izračun gustoće ionosfere Venere i usporedili podatke sa zadnjim izravnim mjerenjima iz 1992. godine. Otkrili su nešto zanimljivo - ionosfera je u novim mjerenjima bila za jedan red veličine rjeđa nego 1992. godine.
Stručnjaci smatraju da je ovaj proces povezan sa solarnim ciklusima. Svakih 11 godina Sunčevi polovi zamjenjuju mjesta; jug postaje sjever, a sjever postaje jug. Nije jasno što pokreće te cikluse, ali znamo da se polovi mijenjaju kad je magnetsko polje naše zvijezde najslabije.
Budući da solarne aktivnosti poput sunčevih pjega (privremenih regija jakih magnetskih polja) ili koronalnog izbacivanja mase (izbacivanje plazme) ovise o Sunčevom magnetskom polju, ove faze nazivamo solarnim minimumom i solarnim maksimumom.
Mjerenja sa Zemlje pokazala su da se ionosfera Venere mijenjala sinkronizirano sa solarnim ciklusima - postajala je gušća sa solarnim maksimumom i rjeđa sa solarnim minimumom. No znanstvenici to nisu mogli potvrditi bez izravnih mjerenja.
Zato je ovo otkriće toliko zanimljivo. Mjerenja iz 1992. napravljena su u vrijeme blizu solarnog maksimuma; a mjerenja 2020. blizu solarnog minimuma. Oba mjerenja su bila u skladu s mjerenjima na Zemlji.
Dva glavna objašnjenja
Za sada nije sasvim jasno zašto solarni ciklus ima takav učinak na Venerinu ionosferu, ali postoje dvije vodeće teorije.
Jedna je da se gornja granica ionosfere tijekom solarnog minimuma spušta na nižu nadmorsku visinu, što sprječava protok ioniziranih atoma s dnevne na noćnu stranu, a što pak rezultira rjeđom noćnom ionosferom. Prema drugoj teoriji, ionosfera Venere za vrijeme solarnog minimuma brže istječe u svemir.
Podaci sa sonde Parker ne mogu isključiti niti jedan od ovih mehanizama, ali se znanstvenici nadaju da bi buduće misije i promatranja mogli razjasniti što se tu točno događa.
Istraživanje naziva Depleted Plasma Densities in the Ionosphere of Venus Near Solar Minimum From Parker Solar Probe Observations of Upper Hybrid Resonance Emission objavljeno je u časopisu Geophysical Research Letters.