- Η NASA ανακάλυψε ένα αόρατο ηλεκτρικό πεδίο που περιβάλλει τη Γη, το οποίο είναι θεμελιώδες όπως και η βαρύτητα.
- Το αμφίπολο ηλεκτρικό πεδίο ευθύνεται για τους μυστηριώδεις ανέμους των υπερηχητικών σωματιδίων που εκτοξεύονται από τους πόλους της Γης.
- Το αμφίπολο αποτελείται από ηλεκτρόνια και ιόντα που δημιουργούν ένα ηλεκτρικό πεδίο το οποίο επηρεάζει την ατμόσφαιρα.
- Η τεχνολογία για τη μέτρηση αυτού του πεδίου αναπτύχθηκε από τη NASA, με την αποστολή Endurance.
- Η ανακάλυψη αυτού του πεδίου μπορεί να έχει επιπτώσεις στην κατανόηση της ανάπτυξης της Γης και άλλων πλανητών.
- Τα αμφίπολα ηλεκτρικά πεδία μπορεί να αποτελούν κρίσιμο παράγοντα για την κατοικησιμότητα ενός πλανήτη στο μακροπρόθεσμο.
Ενώ η βαρυτική έλξη και το μαγνητικό πεδίο της Γης θα πρέπει να είναι αρκετά γνωστά, οι επιστήμονες λένε τώρα ότι βρήκαν ένα τρίτο πεδίο που είναι «εξίσου θεμελιώδες».
Οι ερευνητές της NASA βρήκαν τα πρώτα στοιχεία ενός λεπτού, σχεδόν μη ανιχνεύσιμου ηλεκτρικού πεδίου που περιβάλλει ολόκληρο τον πλανήτη.
Αυτό το «αμφίπολο ηλεκτρικό πεδίο» θα μπορούσε να είναι υπεύθυνο για τους μυστηριώδεις ανέμους των υπερηχητικών σωματιδίων που εκτοξεύονται συνεχώς από τους πόλους της Γης.
Επιπλέον, οι ερευνητές ισχυρίζονται ότι η ανακάλυψη θα μπορούσε ακόμη και να εξηγήσει γιατί δημιουργήθηκε η ζωή εδώ στη Γη και πουθενά αλλού.
Στη δεκαετία του 1960, καθώς το πρώτο διαστημικό σκάφος άρχισε να περιφέρεται γύρω από τη Γη, οι διαστημικές υπηρεσίες άρχισαν να παρατηρούν περίεργα φαινόμενα πάνω από τους πόλους.
Καθώς τα διαστημόπλοια περνούσαν από πάνω, θα ανατινάσσονταν από έναν ξαφνικό υπερηχητικό άνεμο φορτισμένων σωματιδίων που ξεπηδούσε από την ατμόσφαιρα.
Όμως, ενώ οι επιστήμονες γνωρίζουν για περισσότερα από 50 χρόνια ότι υπάρχουν αυτοί οι «πολικοί άνεμοι», κανείς δεν μπόρεσε ακόμη να εξηγήσει τι τους προκαλεί.
Μερικά από τα σωματίδια μπορεί απλώς να θερμανθούν από το αφιλτράριστο ηλιακό φως και να διαφύγουν όπως ο ατμός από μια κατσαρόλα που βράζει.
Ωστόσο άλλα ήταν πιο μυστηριώδη, καθώς οι επιστήμονες βρήκαν επίσης μια σταθερή ροή ιόντων υδρογόνου που ήταν εντελώς ψυχρά – παρά το γεγονός ότι ταξίδευαν με υπερηχητικές ταχύτητες.
Ο επικεφαλής συγγραφέας Δρ Γκλιν Κόλινσον, του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA, λέει: «Κάτι έπρεπε να έλκει αυτά τα σωματίδια έξω από την ατμόσφαιρα».
Οι ερευνητές υπέθεσαν ότι τα σωματίδια θα μπορούσαν να τραβηχτούν έξω από την ατμόσφαιρα από ένα ηλεκτρικό φορτίο σε ολόκληρο τον πλανήτη κάπου περίπου 150 μίλια (250 km) πάνω από την επιφάνεια.
Σε αυτό το υψόμετρο, τα άτομα στην ατμόσφαιρά μας αρχίζουν να διασπώνται σε αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια και θετικά φορτισμένα ιόντα.
Δεδομένου ότι τα ιόντα είναι 1.836 βαρύτερα από τα ηλεκτρόνια, θα πρέπει να βυθιστούν προς τη Γη υπό την επίδραση της βαρύτητας.
Επειδή όμως έχουν αντίθετα φορτία, τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα συνδέονται μεταξύ τους με ένα ηλεκτρικό πεδίο που έλκεται και προς τις δύο κατευθύνσεις – εξ ου και η ονομασία αμφίπολο.
Ωστόσο, μέχρι πολύ πρόσφατα, η τεχνολογία για τη μέτρηση αυτού του πεδίου απλά δεν υπήρχε.
Ξεκινώντας το 2016, οι ερευνητές άρχισαν να αναπτύσσουν έναν πύραυλο ικανό να μετρήσει αυτό που πίστευαν ότι ήταν μια πολύ μικρή διαφορά τάσης σε εκατοντάδες μίλια.
Αυτό κορυφώθηκε με την αποστολή Endurance της NASA, η οποία εκτοξεύτηκε από το απομακρυσμένο νορβηγικό νησί Svalbard – μόλις μερικές εκατοντάδες μίλια νότια του Βόρειου Πόλου.
Οι ερευνητές έπρεπε να κάνουν το ταξίδι σε αυτό το μακρινό νησί γιατί είναι το μόνο μέρος στον κόσμο όπου είναι δυνατή η ανίχνευση του αμφίπολου ηλεκτρικού πεδίου.
Γύρω από τους πόλους, το μαγνητικό πεδίο της Γης παράγει «γραμμές ανοιχτού πεδίου» που εκτοξεύονται προς τα έξω στο διάστημα αντί να σχηματίζουν κλειστούς βρόχους.
«Τα ηλεκτρόνια συνδέονται με το μαγνητικό πεδίο, επομένως αυτό είναι ανιχνεύσιμο μόνο πάνω από τους πόλους, επειδή τα υψηλά μαγνητικά γεωγραφικά πλάτη είναι εκεί που οι γραμμές πεδίου πηγαίνουν από την επιφάνεια προς το διάστημα».
Αυτό έγινε ακόμη πιο προκλητικό από το γεγονός ότι αυτές οι γραμμές πεδίου δεν μένουν στην ίδια θέση αλλά μάλλον κινούνται συνεχώς.
Παρά τις μετατοπισμένες γραμμές πεδίου και τις λευκές χιονοθύελλες, η ομάδα κατάφερε να εκτοξεύσει τον πύραυλο της σε μια υποτροχιακή πτήση στις 11 Μαΐου 2022.
Το Endurance, που πήρε το όνομά του από τις πολικές αποστολές του Έρνεστ Σάκλετον, πέταξε σε υψόμετρο 477,23 μιλίων (768,03 χλμ.), εκτοξευόμενος 19 λεπτά αργότερα στη Θάλασσα της Γροιλανδίας.
Στα 322 μίλια (518 χλμ.) υψομέτρου από το οποίο η Endurance συγκέντρωσε δεδομένα, βρήκε δυναμικό ηλεκτρικού φορτίου μόλις 0,55 βολτ.
Ο Δρ Collinson λέει: «Μισό βολτ δεν είναι σχεδόν τίποτα — είναι τόσο ισχυρό όσο μια μπαταρία ρολογιού, αλλά αυτό είναι ακριβώς το σωστό ποσό για να εξηγήσει τον πολικό άνεμο».
Παρόλο που αυτή η δύναμη είναι πολύ μικρή, σε μια τόσο μεγάλη περιοχή, οι ερευνητές πιστεύουν ότι είναι υπεύθυνη για την αύξηση του ύψους της ιονόσφαιρας, ενός στρώματος της ατμόσφαιρας, κατά 271 τοις εκατό.
«Είναι σαν αυτόν τον μεταφορικό ιμάντα, που ανυψώνει την ατμόσφαιρα στο διάστημα», λέει ο Δρ Collinson.
Δεδομένου ότι αυτό το πεδίο μόλις ανακαλύφθηκε, οι ερευνητές δεν είναι ακόμα σίγουροι για την επίδραση που θα μπορούσε να είχε στην ανάπτυξη της Γης, αλλά οι συνέπειες μπορεί να είναι τεράστιες.
Κάποιοι θεωρούν ότι μπορεί να είναι μέρος του λόγου για τον οποίο η Γη εξακολουθεί να έχει νερό ενώ πλανήτες όπως η Αφροδίτη και ο Άρης έχουν στεγνώσει.
Το 2016, η αποστολή Venus Express της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας διαπίστωσε ότι η ιονόσφαιρα της Αφροδίτης παράγει ένα δυναμικό 10 βολτ σε ολόκληρο τον πλανήτη.
Καθώς το έντονο ηλιακό φως χώριζε θετικά φορτισμένα ιόντα οξυγόνου από το υδρογόνο στο νερό, αυτό το φορτίο θα μπορούσε να τα ρουφήξει στο διάστημα σαν μια ηλεκτρική σκούπα μεγέθους πλανήτη.
Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η διαδικασία μπορεί να είχε αδειάσει όλο το νερό της Αφροδίτης στο διάστημα και να το άφησε ως την άγονη ερημιά που βλέπουμε τώρα .
Δεδομένου ότι το αμφίπολο ηλεκτρικό πεδίο της Γης είναι πολύ πιο ασθενές, αυτό θα μπορούσε να είναι μέρος του συνόλου των παραγόντων που καθορίζουν εάν ένας πλανήτης είναι κατοικήσιμος μακροπρόθεσμα.
Ο Δρ Κόλινσον λέει: «Κάθε πλανήτης με ατμόσφαιρα θα πρέπει να έχει αμφίπολο πεδίο.
«Τώρα που επιτέλους το μετρήσαμε, μπορούμε να αρχίσουμε να μαθαίνουμε πώς έχει διαμορφώσει τον πλανήτη μας καθώς και άλλους με την πάροδο του χρόνου», αναφέρει σε άρθρο της η DailyMail.
photo: pixabay
