Zvětšit obrázek

Venuše a Mars. Kredit: NASA/JPL

Sonda Mars Express odstartovala 2. června 2003 a k rudé planetě přiletěla 25. prosince 2003. Sonda Venus Express odstartovala 9. listopadu 2005 a na polární dráhu kolem Venuše byla navedena 6. května 2006.

Obě evropské sondy startovaly z ruského kosmodromu Bajkonur v Kazachstánu. Na palubách téměř identických sond jsou spektrometry a detektory zahrnující vlnová pásma od ultrafialového po infračervené, analyzátory plazmatu a magnetometr.

To umožňuje současná a téměř stejná pozorování našich nejbližších planet – Marsu a Venuše.

Vliv slunečního větru na atmosféru Venuše, resp. Marsu. Kredit: ESA/C. Carreau.  Animace

Zvětšit obrázek

Mars Express. Kredit: ESA/D. Ducros

Vědci tento typ práce s pozorovanými daty nazývají srovnávací planetologie. Sondy Mars Express a Venus Express jsou mimořádné zejména proto, že na své palubě nesou velmi podobné vědecké přístroje. Některé např. detektory ASPERA (Analyser Space Plasmas a Energetic Atoms), jejichž hlavním úkolem je studium interakcí slunečního větru s horními vrstvami atmosféry, jsou prakticky identické. To vědcům umožňuje, aby porovnávali obě planety.

Sondy přímo zkoumají magnetosféry za planetami, které jsou hlavními „kanály“, kterými unikají elektricky nabité částice. Rovněž poprvé odhalily únik „celých“ atomů z atmosféry Venuše. Také ukázaly, že na Marsu únik vzrostl 10krát v prosinci 2006, kdy na Slunci byla zaznamenána extrémně silná erupce.

Zvětšit obrázek

Stas Barabash u přístroje ASPERA. Kredit: ESA/IRF

Planetologové doufají, že pozorování současných ztrát v obou atmosférách umožní „vrátit čas“ a porozumět minulosti planet. „Tyto výsledky nám poskytují potenciál k porovnání vývoje klimatu planet,“ říká David Brain (University of California, Berkeley), vědecký pracovník ASPERA na obou sondách.

Nová pozorování naznačují, že navzdory rozdílům ve velikosti a vzdálenosti od Slunce planety Mars a Venuše jsou si překvapivě podobné. U obou planet existují proudy elektricky nabitých částicí, které odtékají z jejich atmosfér. Částice jsou urychlovány vzájemnými reakcemi se slunečním větrem - proudem elektricky nabitých částic unikajících ze Slunce.

Země je chráněna magnetosférou, proto sluneční vítr nereaguje přímo s atmosférou. Ale ani Mars a ani Venuše nemají magnetické pole generované jádrem planety (tzv. dynamovým efektem), takže obě planetární atmosféry trpí přímým působením slunečního větru.

Zvětšit obrázek

Venus Express. Kredit: ESA/AOES Medialab

Zajímavé je, že tato interakce vytváří slabé magnetické pole, které zahaluje každou z obou planet a na noční straně (odvrácené od Slunce) je protaženo do dlouhého ohonu. Atmosféra Venuše je mohutná a hustá, zatímco na Marsu je slabá a řídká. Navzdory těmto rozdílům magnetometry na sondách objevily, že struktury magnetických polí obou planet jsou si podobné.

„Je to proto, že hustota ionosféry ve výšce 250 km nad povrchem planet je překvapivě stejná,“ říká Tielong Zhang (Institut für Weltraumforschung, Österreiche Akademie der Wissenschaften, Graz, Rakousko), vědecká pracovnice magnetometru na Venus Express.

Zvětšit obrázek

Tielong Zhang (IWF). Kredit: ÖAW

Ionosféra – atmosférická obálka, která obklopuje planetu. Vytváří ji sluneční záření dopadající na horní vrstvy atmosféry, kde ionizuje molekuly atmosférických plynů. Přítomnost volných elektronů a iontů způsobuje elektrickou vodivost. Na Zemi se vyskytuje ve výšce asi 60 km až 500 km a má velký význam pro šíření radiových vln, které se od ní mohou odrážet a tím se dostat daleko od vysílače.

Důležitá pro magnetická pole Marsu a Venuše je jejich vzdálenost od Slunce, protože hustota slunečního větru klesá směrem od Slunce. Magnetické pole Venuše je silnější a proud unikajících částic atmosféry se chová jako „tekutina“. Na Marsu je pole slabší a částice unikají jednotlivě. „Toto je základní rozdíl mezi oběma planetami,“ říká Stas Barabash (Swedish Institute of Space Physics, Kiruna, Švédsko), vědecký pracovník ASPERA na obou sondách.

Další rozdíl mezi Marsem a Venuší je ten, že magnetometry ukázaly na Marsu pozůstatky globálního magnetického pole – magnetické pruhy a „kapsy“, což svědčí o magnetickém dynamu, které pracovalo několik miliónů let po vzniku planety a produkovalo tehdy relativně silné magnetické pole.

Složitost různých procesů odhalená na Venuši a Marsu znamená, že planetologové zatím nemají úplný obraz. Vyřešení všech problémů zabere čas. „Čím déle budou obě sondy pracovat společně, tím déle můžeme sledovat, co se doopravdy děje,“ říká Brain.

Zdroj: ESA