Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Геология и экология .
Группа ученых, используя данные, полученные от суборбитальной ракеты, использованной в миссии NASA Endurance, обнаружила электрическое поле, которое настолько широко распространено и, вероятно, так же важно для планеты, как магнитное и гравитационное поля. Это явление, амбиполярное электрическое поле, впервые было предположено около 60 лет назад и позволяет атмосфере, окружающей планету, выходить через Северный и Южный полюса. Сила поля и его влияние на часть атмосферы, известную как ионосфера, были оценены по данным, полученным ракетой. Результаты, которые помогают объяснить атмосферный выход, были опубликованы в журнале Nature.
Постоянный поток частиц, уходящих из нашей атмосферы в космос, был обнаружен космическими кораблями и сопутствующим оборудованием с конца 1960-х годов. Этот поток, который называли «полярным ветром», был предсказан исследователями. Это исследование может помочь ученым понять различные характеристики атмосферы, такие как ее движение, эволюция и полярные ветры. Работа также может помочь определить, существуют ли другие планеты, пригодные для жизни, и какими могут быть внеземные атмосферы.
Интенсивный солнечный свет должен был бы способствовать выходу частиц из атмосферы Земли. Но наблюдения за полярным ветром оказались более интенсивными, чем можно было бы предсказать только по солнечному свету. Многие частицы в полярном ветре также были холодными и не показывали признаков нагрева, даже двигаясь с сверхзвуковыми скоростями.
«Что-то должно было вытягивать эти частицы из атмосферы», - сказал первый автор исследования Глин Коллинсон, главный исследователь Endurance в Космическом центре Годдарда NASA.
Предполагаемое электрическое поле также считалось очень слабым и способным оказывать влияние только на сотни миль.
В миссии Endurance в 2022 году ракета была запущена в атмосферу, где она собирала данные на протяжении 322 миль и упала в Гренландское море менее чем через полчаса. Она измерила изменение электрического потенциала всего на 0,55 вольта, что примерно равно мощности батарейки для часов, отметил Коллинсон. Это немного. «Но это именно то, что нужно, чтобы объяснить полярный ветер».
Водородные ионы являются наиболее распространенными частицами в полярном ветре, и они подвергаются воздействию сил электрического поля, которые в 10,6 раза сильнее гравитации. «Этого более чем достаточно, чтобы противостоять гравитации; на самом деле, этого достаточно, чтобы запустить их в космос на сверхзвуковых скоростях», - сказал соавтор исследования Алекс Глосер, научный сотрудник проекта Endurance в NASA Goddard.
Кислородные ионы тяжелее, но также ускоряются электрическим полем. Данные показали, что наша ионосфера остается плотной на больших высотах, чем она была бы без поля. «Это как конвейерная лента, поднимающая атмосферу в космос», добавил Коллинсон.
Исследователи отметили, что подобные электрические поля, вероятно, существуют и на других планетах, даже в нашей Солнечной системе, таких как Венера и Марс.
«Любая планета с атмосферой должна иметь амбиполярное поле», - объяснил Коллинсон. «Теперь, когда мы наконец измерили его, мы можем начать изучать, как оно формировало нашу планету, а также другие со временем».
Источники: NASA, Nature
Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Геология и экология .