Diskutovalo sa o ňom už desaťročia. Nazvali ho ambipolárne elektrické pole.
Až doteraz neboli žiadne prístroje dostatočne citlivé, aby toto pole zachytili. Zdroj: iStockphoto.com
Medzinárodný tím vedcov pomocou pozorovaní zo suborbitálnej rakety úradu NASA po prvý raz úspešne zmeral celoplanetárne elektrické pole. Pre Zem je rovnako dôležité ako naše gravitačné a magnetické pole. Zhruba pred 60 rokmi vedci predpokladali, že existuje takzvané ambipolárne elektrické pole. Teraz sa im ho podarilo potvrdiť.
Naše polia Zeme
Okolo Zeme existujú dve hlavné globálne energetické polia – gravitačné pole, generované hmotou planéty, a magnetické pole. Magnetické pole Zeme je generované železným jadrom planéty, ktoré je v tekutom stave a obsahuje roztavené železo a nikel. Toto pole funguje ako ochranný štít pred škodlivým kozmickým žiarením a geomagnetickými búrkami. O existencii tretieho poľa sa diskutovalo už desaťročia, no až teraz tento jav potvrdila nová štúdia, a to meraniami misie Endurance úradu NASA.
Pochopenie zložitých pohybov a vývoja atmosféry našej planéty nám nielen odhaľuje viac informácií o histórii Zeme, ale aj nám umožňuje nahliadnuť do tajomstiev iných planét a určiť, ktoré z nich môžu byť priaznivé pre život. Novú štúdiu vedci publikovali v časopise Nature.
Slnečný vietor v kontakte s magnetickým poľom Zeme. Zdroj: iStockphoto.com
Polárny vietor
Od konca šesťdesiatych rokov minulého storočia kozmické lode letiace nad zemskými pólmi zaznamenali prúd častíc smerujúci z našej atmosféry do vesmíru. Odborníci nazvali tento únik polárny vietor a pustili sa do jeho analyzovania. Mnohé častice v ňom boli chladné, bez známok zahriatia zo slnečného žiarenia, a napriek tomu sa pohybovali nadzvukovou rýchlosťou, čo pre vedcov predstavovalo záhadu.
Preto predstavili hypotézu o ambipolárnom elektrickom poli, ktoré môže za javom stáť. Podľa teórie pole vzniká vo výškach asi 250 kilometrov nad pólmi. V tejto nadmorskej výške sa elektróny ľahko vypudia z atómov vodíka a kyslíka a zanechajú za sebou kladne nabité ióny. Ióny sú oveľa ťažšie ako elektróny, takže gravitáciou klesajú nadol a elektróny putujú, naopak, do vesmíru.
Keďže ióny a elektróny majú opačný náboj, navzájom sa priťahujú. Elektrické pole je obojsmerné (alebo ambipolárne), pretože funguje v oboch smeroch. Ióny ťahajú so sebou elektróny, keď klesajú vďaka gravitácii dole. Súčasne elektróny posúvajú ióny vyššie, keď sa pokúšajú uniknúť do vesmíru. Je to podobné, ako keď malý pes ťahá za vôdzku svojho pomalého majiteľa.
Pozrite si
Vďaka novej technológii ho dokážeme zachytiť
Ambipolárne elektrické pole je extrémne slabé a až doteraz neboli žiadne prístroje dostatočne citlivé, aby ho zachytili. V roku 2022 z najsevernejšej raketovej základne na svete, ktorá sa nachádza na súostroví Špicbergy severne od Nórska odštartovala Endurance na 19-minútovú misiu s cieľom študovať toto pole.
Palubné prístroje merali zmeny elektrického potenciálu od nadmorskej výšky, kde by sa malo pole začať, až po maximálnu výšku 768 kilometrov. Zaznamenali zmenu 0,55 voltu. Aj keď sa nám hodnota môže zdať nízka a pole slabé, v polárnom vetre vytvára na ióny silu vyše 10-násobne silnejšiu ako gravitácia, čo uľahčuje ich nadzvukový únik do vesmíru.
Teraz, keď vedci potvrdili existenciu ambipolárneho elektrického poľa, môžu začať skúmať, ako pole ovplyvnilo vývoj atmosféry počas histórie Zeme.
Zdroj: New Atlas, SciTechdaily, iMeteo
(JM)
