Venus kehilangan ion karbon – wahana antariksa BepiColombo telah menemukan hilangnya ion berat yang tidak terduga

Di bidang angin: Angin matahari tidak hanya mencuri atom ringan seperti hidrogen dari Venus, planet tetangga kita juga kehilangan ion yang lebih berat ke luar angkasa, seperti yang ditunjukkan oleh data pengukuran dari wahana antariksa BepiColombo. Selama terbang melintasi Venus, mereka mendeteksi aliran ion karbon dingin yang bergerak lambat dari atmosfer Venus – deteksi pertama ion-ion tersebut di lingkungan Venus, tim melaporkan dalam Nature Astronomy. Namun, bagaimana ion-ion berat ini diangkut ke luar angkasa masih menjadi misteri.

Venus adalah kembaran Bumi dalam banyak hal, dan juga merupakan sahabat kehidupan. Namun kemudian planet tetangga kita terkena dampak pemanasan global tak terkendali yang menguapkan lautan dan memanaskan permukaannya hingga mencapai suhu 400 derajat. Selain itu, Venus tidak memiliki medan magnet sendiri. Interaksi dengan partikel bermuatan angin matahari hanya menciptakan medan magnet luar yang lemah.

Hilangnya substansi secara bertahap

Meskipun batuan magnetis ini terinduksi, kerak gas Venus terus kehilangan sejumlah besar materinya – seiring badai matahari merobek unsur-unsur ringan seperti hidrogen dan oksigen ke luar angkasa. Namun atom dan ion yang lebih berat harus tetap terikat karena energi angin matahari tidak cukup untuk “membajak” mereka – atau begitulah yang diperkirakan sebelumnya.

Namun data pengukuran baru kini membantah asumsi tersebut. Mereka berasal dari wahana Merkurius Eropa-Jepang BepiColombo, yang terbang melintasi Venus pada Agustus 2021 dengan jarak hanya 552 kilometer. Sebagian besar alat ukur seharusnya tetap dimatikan selama segmen ini, namun para ilmuwan planet menyalakan setidaknya beberapa instrumen, termasuk Eksperimen Partikel Plasma Merkurius (MPPE). Karena perjalanan melalui magnetotail sisi malam Venus dapat mengungkap lebih banyak tentang pelepasan gas di Venus.

Deteksi pertama pelepasan ion karbon

Faktanya, MPPE menemukan apa yang dicarinya: Meskipun instrumen tersebut sebagian tertutup oleh konfigurasi penerbangan yang kompak, detektor partikel mencatat partikel yang dipancarkan oleh Venus: “Analisis kami menunjukkan adanya ion planet yang dingin dan berat – karbon (C). “⁺) dan oksigen (O⁺)” Laporan oleh Lina Hadid dari Observatorium Paris dan rekan-rekannya. Pada jarak 36.000 kilometer dari Venus, detektor menangkap rata-rata 40.000 ion per sentimeter persegi per detik.

“Ini adalah pertama kalinya ion karbon bermuatan positif terlihat keluar dari atmosfer Venus,” kata Hadid. Anehnya, ion-ion berat dan dingin ini hanya memiliki energi rendah sehingga hanya bergerak lambat di atmosfer gas Venus. Oleh karena itu, kecepatan terbangnya biasanya tidak cukup untuk lepas dari gravitasi planet. Ion-ion yang ditangkap oleh BepiColombo juga memiliki energi yang cukup rendah yaitu 18 MeV.

Mekanismenya masih belum jelas

“Kami masih mencoba memahami mekanisme yang bekerja di sini,” kata Hadid. Tim menduga medan magnet yang diinduksi memainkan peran penting. “Mungkin ada angin elektrostatis yang mendorong ion-ion tersebut menjauh dari planet,” jelas Hadid. Pemisahan partikel bermuatan berbeda dengan garis medan magnet yang dikombinasikan dengan gravitasi menciptakan medan listrik yang mempercepat ion-ion berat.

Namun, masih belum pasti apakah skenario ini benar adanya. “Tampaknya terdapat kimia atmosfer kompleks di atmosfer Venus yang secara fundamental berbeda dari Bumi dan Mars,” kata rekan penulis Markus Franz dari MPI Solar System Research. Para peneliti berharap mendapatkan lebih banyak wawasan mengenai masalah ini melalui misi masa depan ke Venus, termasuk wahana antariksa Badan Antariksa Eropa. (Astronomi Alam, 2024; doi: 10.1038/s41550-024-02247-2)

Sumber: Europlanet, Institut Max Planck untuk Penelitian Tata Surya

15 April 2024 – Nadia Podbrigar