Cu mai bine de șase decenii în urmă, oamenii de știință au devenit conștienți pentru prima dată de un fenomen misterios din atmosfera Pământului, deşi el era doar teoretizat: câmpul electric ambipolar, care joacă un rol crucial în fenomenele planetare de-a lungul unor linii similare gravitației și câmpurilor magnetice ale Pământului. Acum, o echipă de cercetători NASA spune că a reușit în sfârșit să detecteze acest câmp. Noile descoperiri ajută la demonstrarea influenței câmpului electric mult căutat asupra a ceea ce oamenii de știință numesc „vânt polar”, care descrie un flux continuu de particule încărcate care se golesc în spațiu deasupra polilor Pământului. Descoperirea va oferi cercetătorilor noi abordări pentru înțelegerea proceselor atmosferice care au loc pe Pământ, precum și pe alte planete.
Câmpul electric ambipolar este o forță care guvernează comportamentul atmosferei superioare a planetei. El a fost detectat de misiunea Endurance a NASA, folosind o rachetă suborbitală specială lansată dintr-o locație din Arctica. Proiectată pentru a măsura potențialul electric global al Pământului, care implică gradul în care câmpul electric al Pământului influențează particulele încărcate electric din aer, racheta misiunii Endurance a reușit să detecteze și să măsoare acest câmp electric extrem de slab.
Confirmând existența câmpului, echipa de cercetare NASA consideră că descoperirea va ajuta la furnizarea de noi informații despre modul în care fenomenele electrice slabe din atmosfera Pământului modelează ionosfera, regiunea superioară a atmosferei care reflectă undele radio având o abundență de particule încărcate.
La altitudini mari, unde particulele atmosferice devin ionizate, misteriosul câmp electric ambipolar este produs sub formă de electroni încărcați negativ, iar ionii încărcați pozitiv se echilibrează în mod natural. Rezultatul este o separare a sarcinilor rezultate din acest echilibru, care anulează unele dintre efectele gravitației, şi care propulsează efectiv particulele încărcate suficient de sus în atmosferă încât unele dintre ele să scape în spațiu. Efectul acestui fenomen este cel mai pronunțat la polii Pământului, rezultând din ceea ce cercetătorii numesc un „vânt polar” care transportă particulele departe de atmosfera planetei noastre.
Specialiştii au înregistrat modificări ale potențialului electric din atmosferă de până la 0,55 volți. Deși acest lucru poate părea foarte puţin, astfel de schimbări subtile la o asemenea altitudine sunt suficiente pentru a explica mișcarea ionilor de hidrogen – cele mai abundente particule din vântul polar – care sunt propulsate la viteze supersonice. Conform descoperirilor echipei Endurance, particulele mai grele din atmosferă, care includ ioni de oxigen, sunt, de asemenea, afectate de efectele câmpului electric ambipolar.
Sursa: articolul ştiinţific „Earth’s ambipolar electrostatic field and its role in ion escape to space” / nature.com