58 Група вчених з NASA вперше виявила та виміряла глобальне електричне поле нашої планети, яке впливає на витік газів в космос, зокрема в полярних широтах, і відповідає за інші незрозумілі ефекти, що можуть пролити світло на еволюцію Землі та інших планет.
Ідея існування цього слабкого глобального електричного поля з’явилася ще в 1968 році, коли фізики помітили, що в іоносфері — шарі атмосфери на висоті 50-1000 км — частинки, зокрема іони, залишають Землю і випаровуються в космос, особливо в полярних регіонах. Це явище було важко пояснити лише нагріванням газів, тому вчені припустили, що причина криється в слабкому електричному полі, яке ще не було відкрито.
Іоносфера — це складна суміш з електронів, іонів і нейтральних атомів, яка утворюється під впливом ультрафіолетового та рентгенівського випромінювання Сонця. Хоча електрони і йони створюють навколо себе електричні поля, вони мають тенденцію компенсувати один одного, що означає, що глобальне електричне поле мало б бути дуже слабким. Проте, враховуючи різну масу електронів і йонів, вчені передбачали, що гравітація може створювати незначні різниці в їх концентрації, що й призводить до утворення слабкого, але протяжного електричного поля, здатного прискорювати іони до таких швидкостей, що вони долають гравітацію і випаровуються в космос.
Незважаючи на ці теоретичні припущення, вчені не мали змоги підтвердити існування цього поля протягом кількох десятиліть через обмежені можливості технологій. Прорив стався в XXI столітті, коли у травні 2022 року NASA запустила суборбітальну ракету Endurance з архіпелагу Шпіцберген, обладнану інструментами для дослідження іоносфери.
Ракета досягла висоти 768 км і, за 19 хвилин польоту, зібрала необхідні дані, що підтвердили існування глобального електричного поля. Інструменти ракети зафіксували різницю потенціалу в 0,55 вольта на висоті від 250 до 768 км, що близько до теоретично передбаченого значення в 0,4 вольта.
Це відкриття пояснює, як іони розганяються до надзвукових швидкостей і залишають атмосферу Землі, що, своєю чергою, призводить до невеликого витоку газів у космос, особливо в полярних широтах. Вчені також зазначають, що це поле може мати інші ефекти на атмосферу, які ще потребують детального вивчення.
Результати цього дослідження не тільки розкривають нові аспекти еволюції Землі, але й можуть допомогти в розумінні процесів, що відбуваються на інших планетах. Вивчення таких явищ може дати відповіді на питання про придатність інших світів для життя і допомогти у пошуку планет з потенціалом для існування життя.
