Oamenii de știință de la NASA au descoperit o forță necunoscută care învăluie Pământul. Cunoscută sub numele de câmp electric ambipolar, această forță conduce particulele încărcate în spațiu deasupra polilor.
Se știe că în jurul Pământului există două câmpuri energetice globale majore – câmpul gravitațional, generat de masa planetei, și câmpul electromagnetic, care este produs de amestecul metalelor din nucleu.
O a treia ipoteză a fost emisă de zeci de ani, dar un nou studiu NASA a confirmat-o în sfârșit prin măsurători.
Particulele descoperite în atmosferă
Începând cu anii 1960, navele spațiale care au survolat polii Pământului au detectat mult mai multe particule decât era de așteptat, care se scurgeau din atmosferă în spațiu.
Acest „vânt polar” era alcătuit în mod ciudat din particule care se deplasau la viteze supersonice, deși rămâneau reci, contrar așteptărilor.
Anunț istoric. Cercetătorii au descoperit a cincea forță a naturii, materia întunecată
Ca atare, oamenii de știință au emis ipoteza că acest lucru s-ar putea produce din cauza unui fenomen pe care l-au numit câmp electric ambipolar.
Conform ipotezei, acest câmp ar trebui să înceapă la altitudini de aproximativ 250 km deasupra polilor. La această înălțime în atmosferă, electronii sunt eliminați mai ușor din atomii de hidrogen și oxigen, lăsând în urmă un ion încărcat pozitiv.
Acești ioni sunt mult mai grei decât electronii, astfel încât, dacă gravitația ar fi singura forță care ar acționa asupra lor, în timp aceștia ar trebui să se separe pe măsură ce ionii cad în jos, iar electronii sunt lansați în spațiu.
Dar, deoarece ionii și electronii au sarcini opuse, ei rămân atrași unul de celălalt. Acest lucru înseamnă că fiecare trage de celălalt în timp ce se deplasează în direcții opuse, ceea ce are ca rezultat final extinderea „înălțimii de scară” a atmosferei deasupra polilor, făcând-o, în esență, mai densă la înălțime decât ar fi altfel.
Oricât de interesantă ar fi povestea, acest câmp electric ambipolar ar fi extrem de slab și detectabil doar pe o distanță de sute de kilometri, astfel încât niciun instrument nu a fost încă suficient de sensibil pentru a-l detecta.
Structura necunoscută, din oasele a sute de mamuți, ce datează din Epoca Glaciară
Ce reprezintă câmpul electric ambipolar
Testarea ipotezei a fost obiectivul misiunii Endurance a NASA, care acum a dat în sfârșit rezultate.
Misiunea a culminat cu o lansare la 11 mai 2022, de la cel mai nordic poligon de rachete din lume, situat pe arhipelagul Svalbard, la nord de Norvegia.
Acolo, Endurance s-a lansat într-o misiune de 19 minute pentru a studia acest câmp, înainte de a se scufunda în Marea Groenlandei.
Instrumentele de bord au măsurat modificările potențialului electric de la altitudinea la care ar trebui să înceapă câmpul – 250 km (150 mile) – până la înălțimea maximă pe care a atins-o, 768 km.
Au detectat o schimbare de 0,55 volți.
„O jumătate de volt este aproape nimic – este doar la fel de puternic ca o baterie de ceas”, a declarat Glynn Collinson, cercetător principal al misiunii Endurance.
„Nu pare mult, dar pentru ionii de hidrogen, cel mai frecvent tip de ioni din vântul polar, acest câmp electric a exercitat o forță de peste 10 ori mai puternică decât gravitația, ceea ce ajută la lansarea lor în spațiu la viteze supersonice. Ionii de oxigen primesc, de asemenea, un impuls substanțial.
Experimentul a măsurat, de asemenea, o creștere cu 271% a înălțimii ionosferei. Acum că acest câmp electric a fost în sfârșit detectat, oamenii de știință pot începe să investigheze modul în care acesta a afectat evoluția atmosferei de-a lungul istoriei Pământului.
Cercetarea a fost publicată în revista Nature.
