В ходе новаторского открытия было обнаружено, что давно предполагаемое электрическое поле вокруг Земли генерирует своего рода полярный ветер, который уносит частицы в космос со сверхзвуковыми скоростями. Ученые называют это "амбиполярным электрическим полем", которое представляет собой слабое явление в глобальном масштабе, впервые теоретизированное более 60 лет назад. Недавние наблюдения с помощью ракеты Endurance rocket НАСА, опубликованные в журнале Nature, подтверждают ее существование и предполагают, что она оказывает значительное влияние на атмосферу Земли, особенно над полюсами.

По данным НАСА, амбиполярное электрическое поле является ключевой движущей силой "полярного ветра" - устойчивого потока заряженных частиц в космос, который возникает над полюсами Земли. Это электрическое поле поднимает заряженные частицы в верхних слоях нашей атмосферы на большую высоту, чем они могли бы достичь в противном случае, и, возможно, повлияло на эволюцию нашей планеты таким образом, который еще предстоит изучить.

Измерения, проведенные с помощью ракеты-носителя в рамках миссии НАСА "Эндуранс", подтвердили существование амбиполярного поля и количественно определили его силу, выявив его роль в ускорении выхода из атмосферы и формировании нашей ионосферы - слоя верхних слоев атмосферы - в более широком смысле.

Понимание сложных движений и эволюции атмосферы нашей планеты дает ключ не только к истории Земли, но и позволяет нам проникнуть в тайны других планет и определить, какие из них могут быть пригодны для жизни. Статья была опубликована в среду, 28 августа 2024 года, в журнале Nature.

"Что-то должно было вытягивать эти частицы из атмосферы", - сказал Глин Коллинсон, главный исследователь Endurance в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и ведущий автор статьи. Ученые подозревали, что в этом может быть задействовано еще не открытое электрическое поле.

"Это похоже на конвейерную ленту, поднимающую атмосферу в космос", - добавил Коллинсон.

Открытие Endurance открыло много новых путей для исследований. Амбиполярное поле, являясь фундаментальным энергетическим полем нашей планеты наряду с гравитацией и магнетизмом, возможно, постоянно формировало эволюцию нашей атмосферы таким образом, который мы теперь можем начать исследовать. Поскольку оно создается внутренней динамикой атмосферы, ожидается, что подобные электрические поля будут существовать и на других планетах, включая Венеру и Марс.

"Любая планета с атмосферой должна обладать амбиполярным полем", - сказал Коллинсон. "Теперь, когда мы, наконец, измерили его, мы можем начать изучать, как он формировал нашу планету, а также другие планеты с течением времени".