Зближення космічних зондів BepiColombo та Solar Orbiter біля Венери в серпні 2021 року стало рідкісною можливістю дослідити область магнітосфери Венери, де спостерігаються одні з найбільших ефектів взаємодії між Венерою та сонячним вітром.
Місія ESA/JAXA BepiColombo, яка прямує до Меркурія, і Solar Orbiter ESA/NASA, який спостерігає за Сонцем з різних точок зору, використовують допомогу гравітаційної сили Венери, щоб змінювати свої траєкторії та спрямовувати зонди на їхньому шляху.
9-10 серпня 2021 року місії пролетіли повз Венеру з інтервалом в один день, надсилаючи назад результати синергетичного спостереження, отримані з восьми датчиків і двох точок огляду в космосі. Результати опубліковані в Nature Communications у грудні 2022 року.
На відміну від Землі, Венера не створює власного магнітного поля у своєму ядрі. Тим не менш, слабка «індукована магнітосфера» у формі комети створюється навколо планети завдяки взаємодії із сонячним вітром – потоком заряджених частинок, що летять з Сонця – з електрично зарядженими частинками у верхній атмосфері Венери. Навколо цієї магнітної бульбашки сонячний вітер сповільнюється, нагрівається та відхиляється, в області, що називається «магнітооболонкою».
Під час прольоту космічний апарат BepiColombo пролетів уздовж довгого хвоста магнітооболонки та вийшов крізь тупий ніс найближчих до Сонця магнітних областей. Тим часом Solar Orbiter зафіксував спокійний сонячний вітер із свого розташування перед Венерою.
«Ці подвійні набори спостережень особливо цінні, оскільки умови сонячного вітру, які відчував Solar Orbiter, були дуже стабільними. Це означало, що BepiColombo мав ідеальний огляд різних регіонів усередині магнітошарового шару та магнітосфери, не заважаючи на коливання сонячної активності», — сказав провідний автор Моа Перссон з Токійського університету в Касіва.
Зібрані дані дали перші експериментальні докази того, що заряджені частинки в цьому регіоні значно сповільнюються через взаємодію між сонячним вітром і Венерою, і що зона поширюється на неочікувано велику відстань у 1900 кілометрів над поверхнею планети.
Спостереження також показали, що індукована магнітосфера забезпечує стійкий бар'єр, який захищає атмосферу Венери від розмивання сонячним вітром. Цей захист залишається надійним навіть під час сонячного мінімуму, коли менші ультрафіолетові випромінювання від Сонця зменшують силу струмів, які генерують індуковану магнітосферу. Це відкриття, яке суперечить попереднім прогнозам, проливає нове світло на зв’язок між магнітними полями та втратою атмосфери через сонячний вітер.
«Ефективність індукованої магнітосфери в допомозі планеті зберегти свою атмосферу має наслідки для розуміння придатності екзопланет без внутрішніх магнітних полів», — сказав співавтор Сае Айзава з Інституту космосу та астронавтики JAXA (ISAS).
BepiColombo складається з двох космічних кораблів, Mio, орбітального апарату Mercury Magnetospheric Orbiter під керівництвом JAXA, і MPO, орбітального апарату Mercury Planetary Orbiter під керівництвом ЄКА, які були зібрані разом для подорожі до Меркурія. Дослідження поєднало дані чотирьох датчиків частинок Mio, магнітометра та іншого приладу для частинок на MPO, а також магнітометра та аналізатора сонячного вітру на Solar Orbiter. Інструменти SPIDER від Europlanet для моделювання космічної погоди дозволили дослідникам детально відстежити вплив сонячного вітру, який спостерігав Solar Orbiter, коли він поширювався до BepiColombo через венерианський магнітошар.
«Важливі результати цього дослідження демонструють, як увімкнення датчиків під час обльотів планет і фаз круїзу може призвести до отримання унікальних даних», — сказав співавтор Ніколя Андре, координатор служби Europlanet SPIDER в Інституті досліджень астрофізики та планетології (IRAP) в Тулузі, Франція.
- Місію Solar Orbiter було запущено 10 лютого 2020 року для дослідження Сонця. Управляється Європейським космічним агентством.
- Місію BepiColombo було запущено 20 жовтня 2018 року для дослідження Меркурію. Управляється Європейським космічним агентством та Японським агентством аерокосмічних досліджень.
