Международная команда ученых впервые смогла измерить амбиполярное электрическое поле всей Земли благодаря наблюдениям, проведенным на борту суборбитальной ракеты НАСА в рамках миссии Endurance. Эти результаты были опубликованы в журнале Nature.
Исследование показало, что амбиполярное электрическое поле оказывает значительное влияние на процесс утечки атмосферы Земли в космос через полярные области. Это подтверждает ранние наблюдения 1960-х годов, когда космические аппараты обнаружили поток частиц, выходящих из атмосферы на полюсах и движущихся со сверхзвуковой скоростью. Этот поток, известный как «полярный ветер», оставался загадочным, поскольку его частицы были холодными, но двигались очень быстро. Предполагалось, что такое движение может быть объяснено наличием слабого электрического поля, однако до сих пор оно было лишь теоретической концепцией.
11 мая 2022 года ракета Endurance, запущенная с архипелага Шпицберген в Арктике, смогла зафиксировать изменение электрического потенциала всего на 0,55 вольта. Хотя это значение кажется очень малым, оно оказалось достаточным для объяснения способности амбиполярного поля отбрасывать ионы водорода и кислорода в космос, обеспечивая их движение со сверхзвуковой скоростью.
Ионы водорода, являющиеся наиболее распространенными частицами в полярном ветре, под влиянием этого поля испытывают направленную наружу силу, превышающую силу гравитации примерно в 10,6 раз. Более тяжелые ионы кислорода на той же высоте, находящиеся в этом поле на уровне 0,5 вольта, весят вдвое меньше. В целом амбиполярное поле способствует тому, что ионосфера остается более плотной на больших высотах, чем это было бы без него.
Результаты исследования подтвердили важную роль амбиполярного поля в эволюции атмосферы Земли. Вероятно, подобное поле существует не только у нашей планеты, но и на других небесных телах с атмосферой, таких как Венера и Марс. В дальнейшем ученые планируют изучить, как это поле формировало нашу планету, и какие аналогии можно провести с другими небесными телами.
Источник: https://lenta.ru/news/2024/08/30/electric/
