Зонд принял низкочастотный радиосигнал из атмосферы Венеры

Во время близкого облета Венеры в июле 2020 года солнечный зонд НАСА Parker Solar Probe обнаружил нечто странное.

Спустившись на 833 километра над поверхностью Венеры, инструменты зонда зафиксировали низкочастотный радиосигнал — верный признак того, что Parker скользил через ионосферу, слой верхних слоев атмосферы планеты.

Это впервые, когда инструмент смог записать прямые измерения верхней атмосферы Венеры на месте почти за три десятилетия, которые показывают, как Венера изменяется в ответ на циклические изменения на Солнце.

«Я был так рад получить новые данные с Венеры», — сказал астроном Глин Коллинсон из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА.

Для нас здесь, на Земле, Венера — восхитительный мир. Она так похожа на нашу планету по размеру и составу, но настолько сильно отличается: ядовитый, раскаленный мир, совершенно неприветливый для жизни в том виде, в какой мы ее знаем.

Однако миссий по исследованию Венеры было относительно немного. Нет особого смысла отправлять лендеры; они не смогут работать на поверхности планеты при 462 градуса по Цельсию (864 градуса по Фаренгейту).

Отправка орбитальных зондов также считается проблематичной из-за невероятно плотной атмосферы из углекислого газа и дождевых облаков серной кислоты, которые затрудняют определение того, что происходит на поверхности.

По этим причинам Венера в течение некоторого времени не была популярной целью для специальных миссий (недавнее исключение — японский орбитальный аппарат Акацуки), и многие данные поступают по частям от инструментов с другими основными целями, таких как Parker Solar Зонд.

Поскольку Parker выполняет свою миссию по детальному изучению Солнца, он использует Венеру для гравитационных маневров. Именно во время одного из этих облетов с приборы зонда записали радиосигнал.

Коллинсон, который работал над другими планетными миссиями, заметил странную закономерность, которую он не мог точно определить в форме сигнала.

«На следующий день я проснулся», — сказал он. «И я подумал: «Боже мой, я знаю, что это!»

Это был тот же тип сигнала, зарегистрированный зондом Галилео, когда он скользил через ионосферы спутников Юпитера — слой атмосферы, также наблюдаемый на Земле и Марсе, где солнечное излучение ионизирует атомы, в результате чего образуется заряженная плазма, производящая низкоуровневую плазму.

Как только исследователи поняли, что это за сигнал, они смогли использовать его для расчета плотности венерианской ионосферы и сравнения ее с последними прямыми измерениями, сделанными еще в 1992 году. Удивительно, но ионосфера была на порядок тоньше, чем в 1992 году.

Команда считает, что это как-то связано с солнечными циклами. Каждые 11 лет полюса Солнца меняются местами; юг становится севером, а север становится югом. Неясно, что движет этими циклами, но мы знаем, что полюса переключаются, когда магнитное поле наиболее слабое.

Поскольку магнитное поле Солнца контролирует его активность — такую ​​как солнечные пятна (временные области сильных магнитных полей), солнечные вспышки и выбросы корональной массы (вызванные замыканием и воссоединением силовых линий магнитного поля) — эта стадия цикла проявляется в минимальную активность. Это называется солнечным минимумом.

Как только полюса поменялись местами, магнитное поле усиливается, и солнечная активность поднимается до максимума, прежде чем снова спадать к следующему полярному переключению.

Измерения Венеры с Земли показали, что ионосфера Венеры изменялась синхронно с солнечными циклами, становясь толще в максимуме и тоньше в минимуме. Но без прямых измерений подтвердить это было сложно.

Измерение 1992 г. было проведено в период, близкий к солнечному максимуму; измерение 2020 г. близко к солнечному минимуму.

«Когда несколько миссий одна за другой подтверждают один и тот же результат, это дает вам большую уверенность в том, что истончение атмосферы действительно существует», — сказал астроном Робин Рамстад из Университета Колорадо в Боулдере.

Может, пришло время для еще одной миссии на Венеру?

Исследование было опубликовано в Geophysical Research Letters.