O vento solar está retirando oxigênio e carbono de Vênus

A missão BepiColombo, um esforço conjunto entre a JAXA e a ESA, foi apenas a segunda (e mais avançada) missão a visitar Mercúrio, o planeta menos explorado do Sistema Solar.  

Impressão artística da missão BepiColombo da Agência Espacial Europeia em operação em torno de Mercúrio. Crédito: Astrium

Com duas sondas e um conjunto avançado de instrumentos científicos, a missão abordou várias questões não resolvidas sobre Mercúrio, incluindo a origem de seu campo magnético, as depressões com material brilhante ao seu redor ("ocas") e gelo de água ao redor de seus polos. Como se vê, a BepiColombo revelou algumas coisas interessantes sobre Vênus durante seu breve sobrevoo.

Especificamente, as duas sondas estudaram uma região inexplorada anteriormente do ambiente magnético de Vênus quando fizeram sua segunda passagem em 10 de agosto de 2021. Em um estudo recente, uma equipe internacional de cientistas analisou os dados e encontrou vestígios de carbono e oxigênio sendo retirados das camadas superiores da atmosfera de Vênus e acelerados a velocidades em que podem escapar da atração gravitacional do planeta.

Esses dados podem fornecer novas pistas sobre a perda atmosférica e como as interações entre o vento solar e as atmosferas planetárias influenciam a evolução planetária.

O estudo foi liderado por Lina Hadid, pesquisadora do CNRS no Laboratório de Física de Plasmas (LPP) e no Observatório de Paris. Ela foi acompanhada por pesquisadores do Instituto de Ciências Espaciais e Astronáuticas (ISAS) da JAXA, do Instituto Max Planck de Pesquisa do Sistema Solar (MPS), do Instituto de Pesquisa em Astrofísica e Planetologia do CNRS (IRAP), do Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), do Instituto de Geofísica e Física Extraterrestre (IGEP), do Instituto de Pesquisa Espacial (SRI) e de várias universidades.

Embora Vênus não tenha um campo magnético intrínseco como a Terra, ele tem um campo magnético fraco que resulta da interação do vento solar e partículas eletricamente carregadas na atmosfera superior de Vênus. Ao redor dessa "magnetosfera induzida" está a "magnetosfera", uma região onde o vento solar é retardado e aquecido.

Em agosto de 2021, as duas espaçonaves da BepliColombo – a Mercury Planetary Orbiter (MPO) da ESA e a Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO, na sigla em inglês) da JAXA. Mio) – passou por Vênus na etapa final de sua jornada em direção a Mercúrio, usando a gravidade do planeta para ajustar seu curso e sua atmosfera superior para perder velocidade.

Visão esquemática do material planetário escapando pelo flanco magnético de Vênus. Crédito: Thibaut Roger/Europlanet 2024 RI/Hadid et al.

As duas espaçonaves passaram 90 minutos passando pela cauda da magnetossaude e pelas regiões magnéticas mais próximas do Sol. Os controladores da missão aproveitaram esta oportunidade para reunir dados sobre o número e a massa de partículas carregadas que encontrou usando o Analisador de Espectro de Massa (MSA) da Mio e o Analisador de Íons de Mercúrio (MIA), que fazem parte do Experimento de Partículas de Plasma de Mercúrio (MPPE) da sonda. A equipe também se baseou nas ferramentas de modelagem do clima espacial Sun Planet Interactions Digital Environment on Request (SPIDER) da Europlanet para rastrear como as partículas atmosféricas se propagavam através da magnetossaude.

Como Hadid explicou em um comunicado da Europlanet Society, a análise desses dados fornece informações sobre os processos químicos e físicos que impulsionam a fuga atmosférica dessa região da magnetossaude:

"Esta é a primeira vez que íons de carbono carregados positivamente foram observados escapando da atmosfera de Vênus. São íons pesados que geralmente se movem lentamente, então ainda estamos tentando entender os mecanismos que estão em jogo. Pode ser que um 'vento' eletrostático os esteja afastando do planeta, ou eles podem ser acelerados por meio de processos centrífugos."

Em particular, essas descobertas podem ajudar os cientistas a deduzir o que aconteceu com a água superficial de Vênus. Assim como a Terra, grande parte da superfície de Vênus já foi coberta por oceanos, que desapareceram há cerca de 700 milhões de anos. A teoria mais difundida é que isso coincidiu com um evento de recapeamento maciço que inundou a atmosfera com dióxido de carbono, levando a um Efeito Estufa descontrolado que vaporizou os oceanos.

Com o tempo, o vento solar retirou a água, deixando uma atmosfera espessa mais de 90 vezes mais densa que a da Terra, e composta de dióxido de carbono com menores quantidades de nitrogênio e gases traços.

Visão esquemática do material planetário escapando pelo flanco magnético de Vênus. Crédito: Thibaut Roger/Europlanet 2024 RI/Hadid et al.

Duas espaçonaves que já visitaram Vênus – a Pioneer Venus Orbiter da NASA e a Venus Express da ESA – realizaram estudos detalhados de perda atmosférica. No entanto, suas trajetórias orbitais deixaram algumas áreas inexploradas, deixando muitas perguntas sobre a dinâmica atmosférica do planeta sem resposta. Disse Moa Persson, pesquisador do Instituto Sueco de Física Espacial e coautor do estudo:

"Resultados recentes sugerem que o escape atmosférico de Vênus não pode explicar totalmente a perda de seu conteúdo histórico de água. Este estudo é um passo importante para descobrir a verdade sobre a evolução histórica da atmosfera venusiana, e as próximas missões ajudarão a preencher muitas lacunas."

Na próxima década, várias outras espaçonaves estão destinadas a Vênus, incluindo a missão Envision da ESA, a sonda Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography and Spectroscopy (VERITAS) da NASA e a sonda Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging (DAVINCI) e a indiana Shukrayaan Orbiter.

Coletivamente, essas espaçonaves caracterizarão o ambiente venusiano, a magnetosfera, a atmosfera, a superfície e o interior. Essa pesquisa pode levar a modelos aprimorados que prevejam como planetas outrora habitáveis podem se tornar hostis à vida como a conhecemos.

Fonte: Universetoday.com