NASA подтвердило существование таинственного амбиполярного поля Земли
Третье — после гравитационного и магнитного — фундаментальное поле Земли можно считать открытым. Об этом объявили ученые НАСА после того, как проанализировали наблюдения суборбитального зонда, запущенного из Арктики. Ему удалось обнаружить четкие признаки амбиполярного электрического поля — ключа к целому ряду необъяснимых явлений, в том числе тайне «полярного ветра».
Гипотеза о том, что Земля обладает не только магнитным, но и электрическим полем, высказывалась с 1960-х годов. Оно позволило бы объяснить целый ряд странных феноменов природы — например, постоянного оттока заряженных частиц в космос с полюсов, известного, как полярный ветер. Нет ничего удивительного в том, чтобы часть элементов атмосферы при нагреве улетучивалась в космос, как пар из чайника. Но полярный ветер с самого момента своего открытия был неожиданно холодным.
Это могло бы объяснить только электрическое поле, выбрасывающее частицы гораздо выше, чем они могли бы сделать это самостоятельно. Но до настоящего момента никто не мог убедительно подтвердить или опровергнуть его наличие. Это сделал лишь аппарат Endurance, специально ради этого запущенный НАСА два года назад со стартовой площадки на архипелаге Шпицберген.
Выбор Шпицбергена, как самого северного в мире ракетного полигона, неслучаен: его расположение почти на 80 градусах северной широты дает максимальное приближение к зоне активности полярного ветра (ракета в него фактически «окунулась»). Суборбитальный аппарат стартовал 11 мая 2022 года и меньше, чем за десять минут, достиг высоты 768,03 километра. А спустя 19 минут после старта уже приводнился в Гренландском море, собрав бесценные научные сведения.
Теперь, когда результаты этого исследовательского предприятия были собраны и тщательно проанализированы, ученые пришли к выводу, что им удалось не только зафиксировать сам факт наличия амбиполярного поля, но и количественно оценить его силу. На высоте около 600 километров перепад потенциала составил всего лишь 0,55 вольта. Этой величины (равной напряжению в батарейке кварцевых часов), тем не менее, вполне достаточно, чтобы объяснить явление полярного ветра.
Благодаря этой половине вольта ионы водорода испытывают подъемную силу, в 10,6 раза превышающую действующую на них гравитацию. И улетают в космос со сверхзвуковыми скоростями. То, что было предсказано еще в середине прошлого века, было наконец-то подтверждено — на новом витке технологий, сделавшем возможными столь точные измерения.
Значение этого открытия выходит, однако, за пределы нашей собственной экосистемы. Влияние амбиполярного поля на эволюцию планеты Земля и жизни на ней еще только предстоит оценить. И, по всей видимости, оно присуще не только нашему миру: обнаружение его на Венере и Марсе позволит подтвердить догадку о том, что оно создается внутренней динамикой атмосферы и, следовательно, характерно для любой покрытой ей планеты. А значит, станет одним из факторов, на который будут обращать пристальное внимание астрономы будущего в поисках жизни в других мирах.
