Científicos de la ESA han descubierto, gracias a la sonda Venus Express, que en un periodo en el que la presión del viento solar era especialmente baja, la ionosfera del planeta Venus se expandió en su cara nocturna, formando una figura similar a la cola de un cometa. Al no tener campo magnético propio (como la Tierra), la forma de la ionosfera de Venus depende de la interacción con las partículas que expulsa la atmósfera solar.
La ionosfera es una de las regiones más altas de la atmósfera, compuesta por partículas con una ligera carga eléctrica. El campo magnético del planeta determina en parte la forma y la densidad de su ionosfera.
En el caso de la Tierra, gracias a su fuerte campo magnético, la ionosfera se mantiene relativamente estable ante los cambios en la presión del viento solar. Sin embargo, Venus no tiene campo magnético propio, por lo que la forma de su ionosfera depende de la interacción con el viento solar (las partículas que expulsa la atmósfera del Sol).
Hasta qué punto la intensidad del viento solar podía alterar la ionosfera de un planeta había sido un tema controvertido, hasta que Venus Express observó por primera vez el comportamiento de la ionosfera de un planeta sin campo magnético ante una presión de viento solar inusualmente baja.
Estas observaciones se realizaron en agosto de 2010, cuando la sonda Stereo-B de la NASA detectó que la densidad del viento solar había disminuido hasta tan sólo 0.1 partículas por centímetro cúbico, unas 50 veces por debajo de su valor habitual. Esta extraordinaria situación se mantuvo durante unas 18 horas.
Cuando esta ráfaga de viento de baja densidad alcanzó Venus, la sonda europea Venus Express pudo observar cómo la ionosfera del planeta se expandía hacia su cara nocturna, situada a sotavento, tomando una forma muy parecida a la de las colas de iones que emiten los cometas en circunstancias similares.
“La ionosfera empezó a tomar forma de lágrima unos 30-60 minutos después de que disminuyese la presión del viento solar. En dos días terrestres, se había expandido a lo largo de una distancia equivalente a dos veces el radio del planeta”, explica en la nota de prensa de la ESA Yong Wei, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Alemania, autor principal de la publicación que presenta estos resultados.
Este descubrimiento también zanja el debate sobre cómo afecta el viento solar al transporte de plasma ionosférico entre la cara diurna y nocturna del planeta.
En condiciones normales, esta materia fluye a lo largo de un estrecho canal en la ionosfera, pero los científicos no se ponían de acuerdo sobre qué ocurriría cuando el viento solar soplase con menos intensidad. ¿Aumentaría el flujo de plasma al ensancharse el canal como consecuencia de una menor presión de confinamiento? ¿O disminuiría el transporte al haber menos presión para empujar el plasma a lo largo de dicho canal?
“Por fin podemos afirmar que el primer efecto es de mayor magnitud que el segundo, lo que provoca que la ionosfera se expanda considerablemente cuando disminuye la presión del viento solar”, aclara Markus Fraenz, también del Instituto Max Planck y coautor de la publicación.
Los científicos piensan que se podría detectar un fenómeno similar en Marte, el otro planeta del Sistema Solar interior que no presenta campo magnético.
“Con frecuencia hablamos sobre los efectos del viento solar sobre las atmósferas de los planetas en periodos de alta actividad solar, pero Venus Express nos ha enseñado que incluso cuando el viento solar es más débil de lo habitual, el Sol es capaz de alterar considerablemente el entorno de nuestros vecinos planetarios”, añade Håkan Svedhem, científico del proyecto Venus Express para la ESA.
Y. Wei, M. Fraenz, E. Dubinin, A.J. Coates, T.L. Zhang, W. Wan, L. Feng, A. Angsmann, A. Opitz, J. Woch, S. Barabash, R. Lundin. A teardrop-shaped ionosphere at Venus in tenuous solar wind. Planetary and Space Science(diciembre de 2012).
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