Venus toont zijn hete, bewolkte kant

Venus is zo heet dat het oppervlak ’s nachts duidelijk wordt verlicht door de dikke wolken.

Dat blijkt uit foto’s gemaakt door NASA’s Parker Solar Probe.

De planeet heeft een gemiddelde temperatuur van ongeveer 860 graden Fahrenheit en dikke wolken zwavelzuur belemmeren het zicht. Tot nu toe zijn de enige beelden van het oppervlak van Venus gemaakt door vier Sovjet-ruimtevaartuigen die daar in de jaren zeventig en tachtig met succes zijn geland, een tijdje aan het werk voordat ze bezweken aan de helse buitenwijken.

Tijdens een vlucht langs Venus richtte het ruimtevaartuig Parker zijn camera’s op de nachtzijde van Venus. Hij was in staat om zichtbare golflengten van licht te zien, inclusief roodachtige kleuren nabij infrarood die door wolken konden gaan.

“Het is een nieuwe manier om naar Venus te kijken die we nog niet eerder hebben geprobeerd – we wisten zelfs niet zeker of dat mogelijk was”, zegt Laurie Glaese, directeur van NASA’s Planetary Division.

Op de afbeeldingen van Parker zagen warmere gebieden zoals de lagere vulkanische vlaktes er helderder uit, terwijl die op grotere hoogten, zoals Aphrodite’s Terra, een van de drie regio’s ter grootte van een continent op Venus, ongeveer 85 graden koeler en donkerder waren.

Brian Wood, een natuurkundige bij het Naval Research Laboratory in Washington, D.C., en hoofdauteur van Een studie die deze maand is gepubliceerd in Geophysical Research Letters die de resultaten beschreef. “Het begint een beetje te gloeien bij zeer rode golflengten. En dit is wat we zien: het oppervlak van Venus gloeit op zeer rode golflengten, omdat het zo heet is.”

De beelden toonden ook een halo van lichtgevende zuurstof in de atmosfeer.

“We waren in staat om deze echt mooie, verbazingwekkende beelden te maken”, zegt Nicola Fox, directeur van NASA’s Solar Physics Division.

Voor Dr. Wood en andere wetenschappers die aan de missie werkten, was het onderzoek een spoedcursus in planetaire wetenschap. “Ik heb nooit planeten bestudeerd,” zei Dr. Wood. “We zijn allemaal zonnefysici. We zijn experts op het gebied van de zon, niet de planeten.”

Zoals de naam al aangeeft, is het de missie van de Parker Solar Probe om de zon te scannen en verzengende temperaturen te doorstaan ​​terwijl deze in de buitenste atmosfeer van de zon duikt. Door het ontwerp maakt de baan van het Parker-ruimtevaartuig verschillende dichte vluchten naar Venus, waarbij de zwaartekracht van de planeet als rem wordt gebruikt om het steeds dichter bij de zon te laten komen.

Het instrument met één camera, bekend als de Wide-Field Imager for Parker Solar Probe, of WISPR, is niet ontworpen om rechtstreeks in de zon te kijken, die erg helder is, vooral op korte afstanden. In plaats daarvan is WISPR symmetrisch aan de zijkant, waar geladen deeltjes, bekend als de zonnewind, met een snelheid van een miljoen mijl per uur van de zon schieten.

Voordat ze de Parker Solar Probe in 2018 lanceerden, bespraken Dr. Glaze en Dr. Fox, die toen de projectwetenschapper voor de missie was, de mogelijkheid om de instrumenten te bedienen tijdens Venus-flyby’s. Maar pas na de lancering werden bevestigde plannen gemaakt en liep de Parker Space Probe soepel.

“Dit was alleen te wijten aan bezorgdheid over de veiligheid,” zei Dr. Fox. “Totdat je in een baan om de aarde komt, weet je niet echt hoe je met je ruimtevaartuig moet vliegen.”

WISPR is ontworpen om zwakke deeltjes uit de zonnewind op te vangen en het is bewezen dat hij bedreven is in het naar voren halen van de zwakke gloed aan de nachtzijde van Venus.

Het kostte wat vallen en opstaan ​​om erachter te komen. In juli 2020, op de eerste vlucht waarbij de camera werd aangezet, ontdekten wetenschappers dat als een deel van de dagzijde van Venus zich in het gezichtsveld bevond, het beeld erg overbelicht bleek te zijn.

“We wisten niet echt wat we aan het doen waren,” zei Dr. Wood. “We kwamen er al snel achter dat dit een beeld oplevert dat totaal onbruikbaar is.”

Maar er waren slechts twee foto’s van de nachtzijde. “Dit zijn de beelden die ons onthulden: ‘Wauw, nou, nu zien we iets’,” zei Dr. Wood.

Wetenschappers waren beter voorbereid toen hun ruimtevaartuig in februari vorig jaar weer opsteeg en genoeg foto’s nam om het op film vast te leggen.

Andere ruimtevaartuigen in een baan om de aarde, waaronder de Japanse Akatsuki en de Venus Express van de European Space Agency, hebben vergelijkbare patronen gedetecteerd bij langere infrarode golflengten, die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog. (Of een astronaut in een baan boven de nachtzijde van Venus de door Parker gedetecteerde gloed zou zien, is onduidelijk, zei Dr. Wood, omdat het menselijk oog deze golflengten nauwelijks kan detecteren.)

Omdat verschillende materialen met verschillende intensiteiten en bij verschillende golflengten gloeien, is het misschien mogelijk om de gegevens van Parker te combineren met infraroodwaarnemingen van andere ruimtevaartuigen om enkele mineralen op het oppervlak te identificeren.

“Dit is waar we naartoe willen met deze gegevens, maar we zijn er nog niet helemaal”, zei Dr. Wood.

De gegevens zullen ook toekomstige Venus-missies helpen, zoals NASA’s DAVINCI+, die naar verwachting aan het einde van het decennium zal worden gelanceerd en een parachutesonde naar de oppervlakte zal sturen. “Ik denk dat het een heel spannende tijd gaat worden”, zegt James Garvin, hoofdonderzoeker bij DAVINCI+. “De bloem zal leven.”

De Parker Space Probe zal pas in november 2024 voor het laatst langs de nachtzijde van Venus vliegen.

Dr. Wood merkt een historische consistentie op met zijn ontdekkingen van Venus. In 1962 bevestigde de eerste succesvolle planetaire sonde, NASA’s Mariner 2-missie naar Venus, het bestaan ​​van de zonnewind. Dit was een voorspelling van Eugene Parker, de gelijknamige astrofysicus voor de missie waaraan hij nu werkt.

“Ik vind het fascinerend dat deze link tussen onderzoek naar Venus en onderzoek naar zonnewind er al vanaf het begin is”, zegt Dr. Wood.