Google

Translate blog

fredag 6 september 2024

Fyndet av ett länge sökt elektriskt fält runt Jorden

 


Bild https://science.nasa.gov  Detta elektriska fält är dubbelriktat, eller "ambipolärt", eftersom det fungerar i båda riktningarna. Joner drar ner elektronerna som sjunker med gravitationen. Samtidigt lyfter elektroner joner till högre höjder när de försöker fly ut i rymden, som en liten hund som drar i sin  ägares koppel. Nettoeffekten av det ambipolära fältet är att utvidga atmosfärens höjd och lyfta några joner tillräckligt högt för att dessa ska fly med polarvinden ut i rymden. Animation: NASA/Conceptual Image Lab/Wes Buchanan/Krystofer Kim

Sedan slutet av 1960-talet har rymdfarkoster som flyger över jordens poler upptäckt en ström av partiklar som flödar ut från vår atmosfär ut i rymden. Teoretiker hade tidigare förutspått detta utflöde och kallade det "polarvinden", men förstod inte dess orsak.

En viss mängd utflöde från vår atmosfär var förväntad. Intensivt, ofiltrerat solljus bör få vissa partiklar från vår atmosfär att försvinna ut i rymden likt ånga som avdunstar från en kastrull med vatten. Men den observerade polarvinden var mystisk. Många partiklar i den var kalla och det fanns inga tecken på att de hade värmts upp och  färdades  i överljudshastighet.

"Det måste därför vara något som drar de här partiklarna ur atmosfären", bekriver Glyn Collinson, huvudforskare för Endurance vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, huvudförfattare till en artikel om fenomenet. Forskare misstänkte ett elektriskt fält.

Det hypotetiska elektriska fältet, som genererades på subatomär skala förväntades vara mycket svagt men med effekt som kändes över hundratals kilometer. I årtionden var det omöjligt att upptäcka fältet inom gränserna för befintlig teknik.

2016 började Collinson och hans team arbeta med att utveckla ett nytt instrument  för uppgiften att mäta jordens ambipolar diffusion .

Med hjälp av observationer från en suborbital (kastbanefärd) av NASA-raket 

har nu ett internationellt forskarlag för första gången lyckats mäta ett elektriskt fält som finns runt hela Jorden och som tros vara lika grundläggande för jorden som dess gravitations- och magnetfält. Det är känt som ambipolar diffusion  och forskare antog redan för över 60 år sedan att det var anledningen till att Jordens atmosfär kunde fly ovanför jordens nord- och sydpol. Mätningar från  NASA:s Endurance-uppdrag har nu bekräftat existensen av ambipolar diffusion fältet och kvantifierat dess styrka, avslöjat dess roll i att driva atmosfärisk flykt och forma vår jonosfär. 

Att förstå de komplexa rörelserna och utvecklingen av vår planets atmosfär ger ledtrådar inte bara till jordens historia utan ger oss också insikt i andra planeters ev fält  och avgör vilka som kan vara gästvänliga för liv.

En artikel om upptäckten publicerades onsdagen den 28 augusti 2024 i tidskriften Nature.

Inga kommentarer: