Au cours d'un bref mouvement de Vénus, La sonde solaire Parker de la NASA a détecté un signal radio naturel qui a révélé que le vaisseau spatial avait survolé la haute atmosphère de la planète. Il s'agissait de la première mesure directe de l'atmosphère vénusienne depuis près de 30 ans, et elle semble assez différente du passé de Vénus. Une étude publiée aujourd'hui confirme que la haute atmosphère de Vénus subit des changements déroutants au cours d'un cycle solaire, cycle d'activité de 11 ans du Soleil. Cela marque le dernier indice pour comprendre comment et pourquoi Vénus et la Terre sont si différentes.

Né de processus similaires, La Terre et Vénus sont jumelles :toutes deux rocheuses, et de taille et de structure similaires. Mais leurs chemins ont divergé dès la naissance. Vénus manque de champ magnétique, et sa surface grille à des températures suffisamment élevées pour faire fondre le plomb. Au plus, les engins spatiaux n'y ont survécu que quelques heures. Étudier Vénus, inhospitalier comme il est, aide les scientifiques à comprendre comment ces jumeaux ont évolué, et ce qui rend les planètes semblables à la Terre habitables ou non.

Le 11 juillet 2020, Parker Solar Probe a balancé par Vénus lors de son troisième survol. Chaque survol est conçu pour tirer parti de la gravité de la planète pour faire voler le vaisseau spatial de plus en plus près du Soleil. La mission, gérée par le Johns Hopkins Applied Physics Laboratory à Laurel, Maryland - a fait son survol le plus proche de Vénus à ce jour, passant à seulement 517 milles (833 km) au-dessus de la surface.

"J'étais tellement excité d'avoir de nouvelles données de Vénus, " a déclaré Glyn Collison du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, le scientifique principal de l'étude, publié aujourd'hui dans Lettres de recherche géophysique . Un expert de Vénus, Collinson s'est penché à plusieurs reprises sur toutes les données disponibles sur Vénus, issues de missions antérieures telles que Pioneer Venus Orbiter de la NASA et Venus Express de l'ESA (Agence spatiale européenne).

L'un des instruments de Parker Solar Probe est FIELDS, nommé pour les champs électriques et magnétiques qu'il mesure dans l'atmosphère du Soleil. Pendant seulement sept minutes, lorsque Parker Solar Probe était le plus proche de Vénus, FIELDS a détecté un signal radio basse fréquence. Le léger froncement de sourcils dans les données a attiré l'attention de Collinson. La forme et la force du signal semblaient familières, mais il ne pouvait pas le placer. "Puis le lendemain, Je me suis réveillé, " dit-il. " Et j'ai pensé, 'Oh mon Dieu, Je sais ce que c'est!'"

Collinson a reconnu le signal de son travail précédent avec l'orbiteur Galileo de la NASA, qui a exploré Jupiter et ses lunes avant la fin de la mission en 2003. Un froncement de sourcils similaire est apparu chaque fois que le vaisseau spatial traversait les ionosphères des lunes de Jupiter.

Comme la Terre, Vénus arbore une couche de gaz chargée électriquement à la limite supérieure de son atmosphère, appelé l'ionosphère. Cette mer de gaz chargés, ou plasma, émet naturellement des ondes radio qui peuvent être détectées par des instruments tels que FIELDS. Lorsque Collinson et son équipe ont identifié ce signal, ils ont réalisé que Parker Solar Probe avait effleuré l'atmosphère supérieure de Vénus - une agréable surprise, bien qu'ils auraient pu s'y attendre sur la base des données précédentes, il a dit.

Les chercheurs ont utilisé cette émission radio pour calculer la densité de l'ionosphère à travers laquelle Parker Solar Probe a survolé. Les chercheurs ont obtenu pour la dernière fois des mesures directes de l'ionosphère de Vénus à partir de Pioneer Venus Orbiter en 1992. Ensuite, le Soleil était proche du maximum solaire, le pic orageux du cycle solaire.

Dans les années qui suivirent, les données des télescopes au sol suggéraient que de grands changements se produisaient alors que le Soleil s'installait dans sa phase calme, minimum solaire. Alors que la majeure partie de l'atmosphère est restée la même, l'ionosphère - qui est au sommet, où les gaz peuvent s'échapper dans l'espace - était beaucoup plus mince pendant le minimum solaire.

Sans mesures directes, c'était impossible à confirmer.

Les observations du récent survol de Parker Solar Probe, qui s'est produit six mois après le dernier minimum solaire, vérifier le puzzle dans l'ionosphère de Vénus. En effet, L'ionosphère de Vénus est beaucoup plus mince par rapport aux mesures précédentes prises pendant le maximum solaire.

"Lorsque plusieurs missions confirment le même résultat, l'un après l'autre, cela vous donne beaucoup de confiance que l'amincissement est réel, " a déclaré Robin Ramstad, co-auteur de l'étude et chercheur post-doctoral au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l'Université du Colorado, Rocher.

Comprendre pourquoi l'ionosphère de Vénus s'amincit près du minimum solaire est une partie de la façon dont Vénus réagit au Soleil, ce qui aidera les chercheurs à déterminer comment Vénus, autrefois si semblable à la Terre, est devenu le monde du torride, l'air toxique qu'il est aujourd'hui. Par exemple, L'ionosphère de Vénus a tendance à fuir, signifiant la fuite de gaz sous tension dans l'espace. La collecte de données sur ce changement et sur d'autres changements dans l'ionosphère est essentielle pour comprendre comment l'atmosphère de Vénus a évolué au fil du temps.

Cette étude a duré une trentaine d'années. Il a fallu une mission à Vénus, et des décennies plus tard, une mission de pointe vers le Soleil. "Le but de voler par Vénus est de ralentir le vaisseau spatial afin que Parker Solar Probe puisse plonger plus près du Soleil, " a déclaré Nour E. Raouafi, Scientifique du projet Parker Solar Probe au Laboratoire de physique appliquée. "Mais nous ne manquerions pas l'occasion de rassembler des données scientifiques et de fournir des informations uniques sur une planète mystérieuse telle que Vénus."

Collinson a comparé la recherche à l'auto-stop. Les scientifiques de Vénus étaient impatients de se greffer au survol de Parker Solar Probe pour de nouvelles données et vues de la planète jumelle de la Terre. "Pour voir Vénus maintenant, tout tourne autour de ces petits aperçus, " il a dit.