Dziwny sygnał z Wenus - co to może być?

Instrumenty należącego do NASA statku kosmicznego znajdującego się zaledwie 833 km nad powierzchnią Wenus, wykryły sygnał radiowy o niskiej częstotliwości. Był to znak, że sonda przeszła przez jonosferę Wenus, czyli górną warstwę atmosfery planety.

Był to pierwszy przypadek od prawie trzech dekad, gdy instrument był w stanie zarejestrować bezpośrednie pomiary górnej atmosfery Wenus. Dane te mogą pomóc nam zrozumieć,  jak Wenus zmienia się w odpowiedzi na cykliczne zmiany na Słońcu.

Wenus to planeta niezwykła. Jest podobna do Ziemi pod względem rozmiaru i składu, a jednocześnie tak bardzo się od niej różni. To toksyczny, piekielny świat, który prawdopodobnie jest całkowicie nieprzyjazny dla życia, jakie znamy.

To, w jaki sposób obie planety mogły wyewoluować na dwa tak różne sposoby, bardzo interesuje planetologów i astrobiologów. Do tej pory jednak nie wysłano zbyt wielu misji na Wenus. Nie ma większego sensu wysyłać lądowników, które nie przetrwają na powierzchni planety w temperaturze 462^oC.

Wysyłanie orbiterów jest również problematyczne ze względu na gęstą atmosferę złożoną z dwutlenku węgla i chmur kwasu siarkowego, które sprawiają, że trudno jest stwierdzić, co dzieje się na powierzchni.

Wenus nie jest popularnym celem dla dedykowanych misji (japoński orbiter Akatsuki jest wyjątkiem), a wiele z naszych ostatnich danych pochodzi fragmentarycznie, z sond o innych celach, takich jak Parker Solar Probe.

Podczas gdy  Parker Solar Probe bada Słońce, wykorzystuje Wenus do tzw. asysty grawitacyjnej - wykorzystuje pole grawitacyjne planety do zmiany prędkości i trajektorii. To właśnie podczas jednego z takich przelotów instrumenty sondy zarejestrowały sygnał radiowy.

Sygnał zarejestrowany na Wenus zaskoczył naukowców. To ten sam rodzaj sygnału zarejestrowany przez sondę Galileo, gdy przechodziła ona przez jonosfery księżyców Jowisza - warstwę atmosfery, gdzie promieniowanie słoneczne jonizuje atomy, w wyniku czego powstaje naładowana plazma, która tworzy emisję radiową o niskiej częstotliwości.

Gdy badacze zorientowali się, czym jest ten sygnał, byli w stanie użyć go do obliczenia gęstości wenusjańskiej jonosfery i porównać ją z ostatnimi bezpośrednimi pomiarami wykonanymi w 1992 roku. Co fascynujące, nowe pomiary jonosfery wskazały, że jest ona o rząd wielkości cieńsza niż w 1992 roku.

Naukowcy uważają, że ma to związek z cyklami słonecznymi. Co 11 lat bieguny Słońca zamieniają się miejscami. Nie jest jasne, co napędza te cykle, ale wiemy, że bieguny zmieniają się, gdy pole magnetyczne jest najsłabsze. Ponieważ pole magnetyczne Słońca kontroluje jego aktywność - taką jak plamy słoneczne, rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy - ta faza cyklu przejawia się jako okres bardzo małej aktywności. Jest to tak zwane minimum słoneczne. Gdy bieguny się zmienią, pole magnetyczne wzmacnia się, a aktywność słoneczna wzrasta do maksimum słonecznego, po czym ponownie słabnie do kolejnej zmiany biegunów.
Pomiary Wenus z Ziemi sugerowały, że jonosfera Wenus zmieniała się w synchronizacji z cyklami słonecznymi, gęstniejąc podczas maksimum słonecznego i rozrzedzając się podczas minimum słonecznego. Jednak bez bezpośrednich pomiarów trudno było to potwierdzić.

Pomiar z 1992 roku został wykonany w czasie zbliżonym do maksimum słonecznego, a pomiar z 2020 roku w czasie zbliżonym do minimum słonecznego. Oba były zgodne z pomiarami na Ziemi. Nie wiadomo, dlaczego cykl słoneczny ma taki wpływ na jonosferę Wenus.