NASA avastas Maa ümber nähtamatu elektrivälja – seda peetakse äärmiselt oluliseks

eestinen

Alates sellest ajast, kui Isaac Newtonit tabas tema õun 1666. aastal, on teadlased püüdnud meie planeeti kujundavatele jõududele jälile jõuda.

Kuigi Maa gravitatsioonitõmbejõud ja magnetväli peaksid olema üsna tuttavad, väidavad teadlased nüüd, et nad on leidnud kolmanda välja, mis on „sama fundamentaalne”, vahendab Daily Mail.

NASA teadlased on leidnud esimesed tõendid planeeti ümbritseva peene, peaaegu tuvastamatu elektrivälja kohta.

See „ambipolaarne elektriväli” võib olla vastutav ülehelikiirusega osakeste salapäraste tuulte eest, mis pidevalt Maa poolustelt välja paiskuvad.

Veelgi enam, teadlased väidavad, et avastus võib isegi aidata selgitada, miks tekkis elu siin Maal ja mitte kusagil mujal.

1960ndatel aastatel, kui esimene kosmoselaev hakkas ümber Maa tiirlema, hakkasid kosmoseagentuurid märkama pooluste kohal kummalisi nähtusi.

Kui kosmoselaevad pea kohal möödusid, tabas neid atmosfäärist välja purskavate laetud osakeste äkiline ülehelikiirusega tuul.

Kuid kuigi teadlased on teadnud enam kui 50 aastat, et need „polaartuuled” eksisteerivad, pole keegi veel suutnud selgitada, mis neid põhjustab.

Mõned osakesed võivad lihtsalt kuumeneda filtreerimata päikesevalguse käes ja väljuda keevast potist nagu aur.

Kuid teised olid salapärasemad, kuna teadlased leidsid ka pideva vesinikioonide voolu, mis olid täiesti jahedad – vaatamata ülehelikiirusel liikumisele.

NASA Goddardi kosmoselennukeskuse juhtivteadlane dr Glyn Collinson ütleb: „Miski pidi need osakesed atmosfäärist välja tõmbama.”

Teadlased oletasid, et osakesi võib atmosfäärist välja tõmmata kogu planeeti hõlmav elektrilaeng kuskil 250 km kõrgusel.

Sellel kõrgusel hakkavad meie atmosfääri aatomid lagunema negatiivselt laetud elektronideks ja positiivselt laetud ioonideks.

Kuna ioonid on elektronidest 1836 võrra raskemad, peaksid nad gravitatsiooni mõjul Maa poole vajuma.

Kuid kuna neil on vastupidised laengud, seotakse elektronid ja ioonid kokku elektriväljaga, mis tõmbab mõlemas suunas – sellest ka nimi ambipolaarne.

Nagu koer, kes sikutab oma nööri, tõmbavad elektronid oma ioone gravitatsioonijõu vastu ülespoole ja tõstavad need atmosfäärist välja.

Kuid kuni väga hiljuti polnud selle välja mõõtmise tehnoloogiat lihtsalt olemas.

Alates 2016. aastast hakkasid teadlased välja töötama raketti, mis suudab mõõta nende arvates väga väikest pingeerinevust sadade kilomeetrite ulatuses.

See kulmineerus NASA kestvusmissiooniga, mis startis kaugelt Norra Svalbardi saarelt – vaid mõnisada kilomeetrit põhjapoolusest lõuna pool.

Teadlastel oli vaja teha teekond sellele kaugele saarele, sest see on ainus koht maailmas, kus on võimalik ambipolaarset elektrivälja tuvastada.

Pooluste ümber tekitab Maa magnetväli „avatud väljajooni”, mis paiskuvad väljapoole kosmosesse, mitte ei moodusta suletud ahelaid.

Uuringu kaasautor, Ühendkuningriigi Leicesteri ülikooli kosmosefüüsika professor Suzanne Imber ütles: „Välja genereerivad elektronid, millel on teatud termiline rõhk, mis võimaldab neil tõusta avatud väljajoontel kõrgemale.”

„Elektronid on seotud magnetväljaga, nii et see on tuvastatav ainult pooluste kohal, sest kõrged magnetilised laiuskraadid on koht, kus jõujooned lähevad pinnalt kosmosesse,” märkis ta.

Selle muutis veelgi keerulisemaks asjaolu, et need väljajooned ei püsi samas kohas, vaid liiguvad pidevalt.

„See on natuke katastroof, kui teete valesti ja lasete raketi valel hetkel välja – eksperimendi käigus saate ainult ühe lasu,” ütles professor Imber.

Vaatamata nihkuvatele väljajoontele ja valgeks muutuvatele lumetormidele õnnestus meeskonnal 11. mail 2022 oma rakett suborbitaalsele lennule välja saata.

Ernest Shackletoni polaarretkede järgi nime saanud Endurance lendas 768,03 km kõrgusele, kukkudes 19 minutit hiljem Grööni merel alla.

518 km kõrgusel, mille kohta Endurance andmeid kogus, leidis see elektrilaengu potentsiaali vaid 0,55 volti.

Dr Collinson sõnas: „Pool volti pole peaaegu midagi – see on umbes sama tugev kui kella aku, kuid see on täpselt õige kogus polaartuule selgitamiseks.”

Kuigi see jõud on väga väike, usuvad teadlased, et see suurendab nii suurel alal ionosfääri ehk atmosfäärikihi kõrgust 271 protsendi võrra.

„See on nagu see konveier, mis tõstab atmosfääri kosmosesse,” ütleb dr Collinson.

Kuna see väli avastati alles äsja, pole teadlased veel kindlad, millist mõju see Maa arengule avaldada võis, kuid tagajärjed võivad olla tohutud.

Kriitiliselt on mõned vihjed, et see võib olla osa põhjusest, miks Maal on veel vett, samas kui sellised planeedid nagu Veenus ja Marss on kokku kuivanud.

Aastal 2016 leidis Euroopa Kosmoseagentuuri Venus Expressi missioon, et Veenuse ionosfäär tekitab kogu planeedil 10-voldise potentsiaali.

Kuna intensiivne päikesevalgus lahutas positiivselt laetud hapnikuioonid vees olevast vesinikust, võis see laeng need kosmosesse imeda nagu planeedisuurune tolmuimeja.

Aja jooksul võis see protsess kogu Veenuse vee kosmosesse tühjendada ja jätta selle viljatuks tühermaaks, mida praegu näeme.

Kuna Maa ambipolaarne elektriväli on palju nõrgem, võib see olla osa teguritest, mis määravad, kas planeet on pikas perspektiivis elamiskõlblik.

Dr Collinson ütleb: „Igal atmosfääriga planeedil peaks olema ambipolaarne väli. Nüüd, kui oleme selle lõpuks ära mõõtnud, saame hakata õppima, kuidas see on aja jooksul meie planeeti ja ka teisi kujundanud.”

Kommentaarid
(Külastatud 1,406 korda, 1 külastust täna)