NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли

Если подумать, то вся эта история началась в 1666 году, когда Исаака Ньютона слегка ушибло по голове яблоком. С тех пор ученые пытаются разобраться в силах, которые главенствуют на нашей планете.


Магнитное поле Земли и сила притяжения известны давно, но теперь к ним добавился третий фактор, который, по словам физиков, обладает такой же фундаментальностью. Исследователи из NASA вычислили первые признаки тонкого, практически неприметного электрического поля, которое словно вуалью окутывает всю нашу планету.

Ученые назвали его «амбиполярным электрическим полем». Они полагают, что именно оно порождает таинственные ветра из сверхзвуковых частиц, постоянно «дующие» из полюсов.

Кроме того, исследователи уверены, что их открытие поможет наконец-то ответить на два главных вопроса современной науки: почему жизнь появилась именно на Земле? И почему ее нет на других планетах?

Электроны на поводке

По идее, открытие должно было произойти гораздо раньше, ведь еще в 60-х годах прошлого века, когда первые космические аппараты облетели Землю, ученые заметили необычные явления над полюсами. Если корабли проходили над ними, то их подхватывал сильный ветер из заряженных частиц, вырывающихся из атмосферы.

С тех пор прошло более 50 лет, однако до последнего момента тайна «полярных ветров» упорно не хотела открываться ученым. Гипотез было много. Кто-то говорил, что некоторые частицы нагревает солнечный свет, и от этого они улетают в космос, словно пар из кипящего чайника.

Эту теорию поначалу приняли, но потом обнаружилось, что есть и другие частицы. Из атмосферы шел постоянный поток ионов водорода, и они оставались холодными, несмотря на движение со сверхзвуковой скоростью.

Ученые считают, что по всей планете примерно на высоте 250 км электрический заряд выбрасывает в космос частицы. Косвенно это подтверждается тем, что именно на этой высоте атомы в атмосфере распадаются на отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ионы.

Масса иона на 1836% больше массы электрона. Поэтому гравитация неизбежно должна притягивать ионы вниз, к Земле.

С другой стороны, электроны и ионы связаны с электрическим полем, которое тянет частицы сразу в двух направлениях. Поэтому исследователи и назвали это поле амбиполярным.

Если использовать аналогии, то ион — это человек, а электрон — собака, которая бешено натягивает поводок во время прогулки и буквально волочит за собой хозяина. Вот так электроны и вытаскивают ионы из атмосферы дальше в космос.

Как батарейка для часов

Эта теория была, конечно, очень интересна и многое объясняла, однако раньше измерить вышеупомянутое загадочное электрическое поле не могли, а теперь нашелся верный способ.

В 2016 году ученые NASA стали разрабатывать ракету, способную измерять крошечные различия в электрическом напряжении на расстоянии сотен километров. Завершающим этапом их работы стала миссия Endurance, когда 11 мая 2022 года с отдаленного норвежского острова Шпицберген взлетела ракета. Она вышла на высоту 768 км и через 11 минут приземлилась в Гренландском море.



Шпицберген был выбран далеко не просто так. Остров расположен всего в нескольких сотнях километрах от Северного полюса. Это было лучшее место для запуска ракеты, так как из-за магнитного поля Земли вокруг полюсов образуются «разомкнутые силовые линии», которые простираются в космос, а не образуют замкнутые контуры.

Следовательно, ракета здесь может пролететь через полярный ветер и собрать нужные данные.

Итогом 19-минутного полета стало то, что Endurance зафиксировала изменение электрического потенциала всего на 0,55 вольта.


— доктор Глин Коллинсон, один из руководителей исследования, Центр космических полетов им. Годдарда, NASA.

Согласно расчетам исследователей, эти мизерные 0,55 вольта в итоге создают силу, которая направлена вверх. И она в 10,6 раза мощнее силы притяжения. Попав под действие этого поля, ионы водорода начинают весить вдвое меньше и уже могут улететь в космос.



Амбиполярное поле также действует и на ионосферу, делая ее почти в три раза больше. Если бы не это поле, то плотность ионосферы на больших высотах была бы гораздо меньше.


— Коллинсон.

Жизненно важное поле

Исследователи только начинают изучать недавно обнаруженное амбиполярное электрическое поле и его потенциальное воздействие на эволюцию Земли. Некоторые теории предполагают, что это поле могло сыграть роль в сохранении воды на нашей планете, в отличие от Венеры и Марса, которые практически полностью потеряли свою влагу.

Данные миссии Venus Express показали, что ионосфера Венеры создает сильный электрический потенциал — 10 вольт, в отличие от 0,55 вольта на Земле. Он вполне мог, как сверхгигантский пылесос, засасывать воду в виде ионов с поверхности планеты, а затем выбрасывать ее в космос. Постепенно этот процесс мог бы привести к потере всей воды с Венеры, превратив ее в негостеприимную пустыню.



У Земли амбиполярное электрическое поле гораздо слабее. Поэтому вода осталась на планете, подарив шанс на появление жизни.