Znanstvenici došli do otkrića koje će promijeniti sve: Pronašli su još jedno nevidljivo polje oko Zemlje
Nevidljivo i slabo energetsko polje koje obavija naš planet, Zemlju, konačno je otkriveno i izmjereno. Ovo polje, nazvano ambipolarno polje, prvi je put hipotetizirano prije više od 60 godina, a njegovo otkriće mijenja način na koji proučavamo i razumijemo ponašanje i evoluciju našeg planeta.
"Svaki planet s atmosferom trebao bi imati ambipolarno polje," kaže astronom Glyn Collinson iz NASA-inog svemirskog centra Goddard. "Sada kada smo ga napokon izmjerili, možemo početi učiti kako je ono oblikovalo naš planet, kao i druge planete tijekom vremena."
Zemlja nije samo beživotna kugla zemlje koja miruje u svemiru. Okružena je različitim poljima. Tu je gravitacijsko polje, za koje, unatoč njegovoj sveprisutnosti, još uvijek ne znamo puno. Gravitacija pomaže u zadržavanju atmosfere uz površinu planeta. Tu je i magnetsko polje, koje generira rotirajući, vodljivi materijal u unutrašnjosti Zemlje, pretvarajući kinetičku energiju u magnetsko polje koje se proteže u svemir. Ovo magnetsko polje štiti naš planet od učinaka solarnog vjetra i zračenja, te također pomaže u očuvanju atmosfere.
Kako djeluje ambipolarno polje?
U 1968. godini, znanstvenici su opisali fenomen koji nije bilo moguće uočiti prije svemirskog doba. Svemirske letjelice koje su prelijetale preko polova Zemlje otkrile su nadzvučni vjetar čestica koji bježi iz Zemljine atmosfere. Najbolje objašnjenje za ovaj fenomen bilo je postojanje trećeg, električnog energetskog polja.
"To se zove ambipolarno polje i ono je agent kaosa. Ono suprotstavlja gravitaciji i odvlači čestice u svemir," objašnjava Collinson u videu. "Ali nikada prije nismo mogli izmjeriti ovo polje jer nismo imali potrebnu tehnologiju. Zato smo izgradili raketni brod Endurance kako bismo tražili ovu veliku nevidljivu silu."
NASA-in teleskop pronašao 'novi svijet': 'Zapanjujuće otkriće za koje se mislilo da je nemoguće'
Očekivalo se da će ambipolarno polje funkcionirati na sljedeći način: počevši na visini od oko 250 kilometara, u sloju atmosfere zvanom ionosfera, ekstremno ultraljubičasto zračenje i solarna radijacija ioniziraju atomske čestice u atmosferi, odvajajući negativno nabijene elektrone i pretvarajući atom u pozitivno nabijeni ion.
Lakši elektroni nastoje pobjeći u svemir, dok teži ioni teže prema tlu. Međutim, plazma okruženje nastoji održati neutralnost naboja, što rezultira pojavom električnog polja između elektrona i iona, koje ih međusobno veže. Ovo se zove ambipolarno polje jer djeluje u oba smjera: s ionima koji povlače prema dolje i elektronima koji povlače prema gore.
Uspjeh misije Endurance
Ovaj efekt rezultira "napuhivanjem" atmosfere; povećana visina omogućuje nekim ionima da pobjegnu u svemir, što je ono što vidimo u polarnom vjetru. Ambipolarno polje je vrlo slabo, što je razlog zašto su Collinson i njegov tim razvili posebne instrumente za njegovo otkrivanje. Misija Endurance, koja je nosila ovaj eksperiment, lansirana je u svibnju 2022. godine, dostigavši visinu od 768,03 kilometara prije nego što se vratila na Zemlju sa svojim dragocjenim podacima.
Eksperiment je bio uspješan. Izmjerena je promjena u električnom potencijalu od samo 0,55 volti — ali to je bilo sve što je bilo potrebno. "Pola volta je gotovo ništa — to je otprilike jednako jakosti baterije u satu," kaže Collinson. "Ali to je upravo dovoljno da objasni polarni vjetar."
Ta količina naboja dovoljna je da privuče vodikove ione snagom 10,6 puta jačom od gravitacije, lansirajući ih u svemir nadzvučnim brzinama izmjerenim iznad Zemljinih polova. Kisikovi ioni, koji su teži od vodikovih iona, također se podižu više, povećavajući gustoću ionosfere na visokim visinama za 271 posto, u usporedbi s gustoćom koja bi postojala bez ambipolarnog polja.
Buduća istraživanja i veća pitanja
Otkriće ambipolarnog polja je tek početak. Još uvijek ne znamo sve implikacije ovog polja, koliko dugo je ono prisutno, što sve radi i kako je pomoglo u oblikovanju evolucije našeg planeta i njegove atmosfere, a možda čak i života na njegovoj površini.
"Ovo polje je temeljni dio načina na koji Zemlja funkcionira," kaže Collinson. "A sada kada smo ga konačno izmjerili, možemo početi postavljati veća i uzbudljivija pitanja."
Ovaj proboj otvara vrata novim istraživanjima i boljem razumijevanju Zemlje i njenih složenih energetskih sustava koji oblikuju naš planet kroz milijune godina.