NASA a descoperit un nou câmp electric subtil în jurul Pământului: Este "la fel de important ca gravitația"

De când Isaac Newton a fost lovit de mărul său în 1666, oamenii de știință au încercat să înțeleagă forțele care modelează planeta noastră.

În timp ce atracția gravitațională și câmpul magnetic al Pământului ar trebui să fie destul de familiare, oamenii de știință spun acum că au găsit un al treilea câmp care este "la fel de fundamental".

Cercetătorii NASA au găsit primele dovezi ale unui câmp electric subtil, aproape nedetectabil, care înconjoară planeta.

Acest "câmp electric ambipolar" ar putea fi responsabil pentru vânturile misterioase ale particulelor supersonice care ies constant din polii Pământului.

Mai mult, cercetătorii susțin că descoperirea ar putea chiar să explice de ce viața s-a format aici pe Pământ și nicăieri altundeva.

În anii 1960, când prima navă spațială a început să orbiteze în jurul Pământului, agențiile spațiale au început să observe fenomene ciudate deasupra polilor.

Pe măsură ce navele spațiale treceau deasupra capului, erau aruncate de un vânt supersonic brusc de particule încărcate care erupeau din atmosferă.

Dar, în timp ce oamenii de știință știu de mai bine de 50 de ani că aceste "vânturi polare" există, nimeni nu a fost încă capabil să explice ce le cauzează.

"Ceva trebuia să scoată aceste particule din atmosferă"

Unele dintre particule pot fi încălzite de lumina soarelui nefiltrată și pot scăpa ca aburul dintr-o oală clocotită.

Dar altele au fost mai misterioase, deoarece oamenii de știință au găsit și un flux constant de ioni de hidrogen care erau complet reci - în ciuda vitezelor lor supersonice.

Autorul principal, Dr. Glyn Collinson, de la Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA, spune: "Ceva trebuia să scoată aceste particule din atmosferă".

Cercetătorii au emis ipoteza că particulele ar putea fi scoase din atmosferă printr-o sarcină electrică la nivel planetar undeva la aproximativ 150 de mile (250 km) deasupra suprafeței.

La această altitudine, atomii din atmosfera noastră încep să se despartă în electroni încărcați negativ și ioni încărcați pozitiv.

Deoarece ionii sunt cu 1.836 mai grei decât electronii, ar trebui să se scufunde spre Pământ sub influența gravitației.

Dar, deoarece au sarcini opuse, electronii și ionii sunt legați împreună de un câmp electric care trage în ambele direcții - de unde și numele ambipolar.

Ca un câine care își trage de lesă, electronii își trag ionii în sus împotriva forței gravitaționale și îi ridică din atmosferă. 

Cu toate acestea, până de curând, tehnologia de măsurare a acestui câmp pur și simplu nu exista.

Încă din 2016, cercetătorii au început să dezvolte o rachetă capabilă să măsoare ceea ce credeau a fi o diferență de tensiune foarte mică pe sute de kilometri.

Acest lucru a culminat cu misiunea Endurance a NASA, care a fost lansată de pe insula norvegiană Svalbard - la doar câteva sute de kilometri sud de Polul Nord.

Cercetătorii au trebuit să facă călătoria către această insulă îndepărtată, deoarece este singurul loc din lume unde este posibilă detectarea câmpului electric ambipolar.

În jurul polilor, câmpul magnetic al Pământului produce "linii de câmp deschise" care se îndreaptă spre spațiu, mai degrabă decât să formeze bucle închise.

Co-autorul profesorului Suzanne Imber, fizician spațial la Universitatea din Leicester, Marea Britanie, a declarat pentru DailyMail: "Câmpul este generat de electroni, care au o anumită presiune termică ce le permite să se ridice la altitudini mai mari pe linii de câmp deschis".

"Electronii sunt legați de câmpul magnetic, deci acesta este detectabil doar peste poli, deoarece latitudinile magnetice mari sunt locul în care liniile de câmp merg de la suprafață în spațiu."

Acest lucru a fost făcut și mai dificil de faptul că aceste linii de câmp nu rămân în același loc, ci mai degrabă se mișcă continuu.

"Este un pic dezastruos dacă greșești și lansezi racheta la momentul nepotrivit - ai o singură șansă la experiment", spune profesorul Imber.

"O jumătate de volt este aproape nimic – este la fel de puternic ca o baterie de ceas, dar aceasta este cantitatea potrivită pentru a explica vântul polar"

În ciuda liniilor de câmp schimbătoare și a viscolelor albe, echipa a reușit să-și lanseze racheta într-un zbor suborbital pe 11 mai 2022.

Endurance, numit după expedițiile polare ale lui Ernest Shackleton, a zburat la o altitudine de 477,23 mile (768,03 km), aterizând 19 minute mai târziu în Marea Groenlandei.

De-a lungul celor 518 km altitudine pe care Endurance a adunat date, a găsit un potențial de încărcare electrică de doar 0,55 volți.

Dr. Collinson spune: "O jumătate de volt este aproape nimic – este la fel de puternic ca o baterie de ceas, dar aceasta este cantitatea potrivită pentru a explica vântul polar".

Chiar dacă această forță este foarte mică, pe o zonă atât de vastă, cercetătorii cred că este responsabilă pentru creșterea înălțimii ionosferei, un strat al atmosferei, cu 271%.

"Este ca o bandă transportoare care ridică atmosfera în spațiu", spune Dr. Collinson.

Deoarece acest câmp abia a fost descoperit, cercetătorii nu sunt încă siguri ce efect ar fi putut avea asupra dezvoltării Pământului, dar consecințele ar putea fi uriașe.

În mod critic, există unele sugestii că ar putea fi o parte din motivul pentru care Pământul încă are apă, în timp ce planete precum Venus și Marte au secat.

În 2016, misiunea Venus Express a Agenției Spațiale Europene a constatat că ionosfera lui Venus generează un potențial de 10 volți în jurul întregii planete.

Pe măsură ce lumina intensă a soarelui a separat ionii de oxigen încărcați pozitiv din hidrogenul din apă, această sarcină i-ar fi putut aspira în spațiu ca un aspirator de dimensiunea unei planete.

În timp, acest proces ar fi putut goli toată apa lui Venus în spațiu.

Deoarece câmpul electric ambipolar al Pământului este mult mai slab, acest lucru ar putea face parte din setul de factori care determină dacă o planetă este locuibilă pe termen lung.

Dr. Collinson spune: "Orice planetă cu atmosferă ar trebui să aibă un câmp ambipolar".

"Acum că l-am măsurat în sfârșit, putem începe să învățăm cum a modelat planeta noastră, precum și altele de-a lungul timpului", a concluzionat Dr. Collinson, potrivit Daily Mail.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News