დედამიწის ატმოსფეროს მხოლოდ მაგნეტიზმი და გრავიტაცია არ აყალიბებს. არსებობს კიდევ ერთი ფუნდამენტური ძალა, რომელიც დღემდე ჰიპოთეზად განიხილებოდა – დედამიწის გარშემო არსებული ელექტრული ველი.
ახალი კვლევის ფარგლებში კი NASA-ს მეცნიერებმა მოახერხეს და გაზომეს ამბიპოლარული ელექტრული ველი. ეს პლანეტარული ფენომენი მეცნიერებს ექვს ათწლეულზე მეტი ხნის განმავლობაში გაურბოდა. როგორც Study Finds წერს, არქტიკის კიდედან გაშვებული გაბედული სარაკეტო მისიის წყალობით, ექსპერტებმა არა მხოლოდ დაადასტურეს მისი არსებობა, არამედ გაზომეს მისი ძალა და გავლენა ჩვენს ატმოსფეროზე.
- ამბიპოლარული ელექტრული ველი, როგორც მას მეცნიერულ წრეებში უწოდებენ, ერთი შეხედვით, შეიძლება ჩანდეს, როგორც რაღაც “ვარსკვლავური” გზის მიღმა, მაგრამ ეს უხილავი ძალა თამაშობს ძალიან რეალურ და გადამწყვეტ როლს ჩვენი პლანეტის ატმოსფეროს ურთიერთქმედებაში კოსმოსთან, რაც პოტენციურად მოქმედებს დედამიწის გრძელვადიან ცხოვრებაზე. ამ აღმოჩენის შედეგები სცილდება ჩვენს სამყაროს და გვთავაზობს ახალ შეხედულებებს სხვა პლანეტების ატმოსფეროსა და არამიწიერი სიცოცხლის ძიებაზე.
კვლევა, ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა და დეტალურად ასახავს NASA-ს მისია Endurance-ის შედეგებს. პროექტს, რომელის ნორვეგიიდან ორბიტაზე სპეციალიზებული რაკეტის გაშვებას მოიცადა, გლინ ა. კოლინსონი ხელმძღვანელობდა.
“სვალბარდი (ადგილი, საიდანაც რაკეტა აფრინდა), ერთადერთი რაკეტის საცდელი ადგილია მსოფლიოში, სადაც ჩვენ შეგვიძლია გავფრინდეთ პოლარულ ქარში და შევასრულოთ საჭირო გაზომვები“, – განმარტავს კოსმოსური ფიზიკოსი ლესტერის უნივერსიტეტიდან და ნაშრომის თანაავტორი სიუზი იმბერი.
რაკეტა – Endurance აღჭურვილი იყო ძალიან მგრძნობიარე ინსტრუმენტების კომპლექტით, რომლებიც შექმნილია სპეციალურად ამ მისიისთვის. მთავარი ინსტრუმენტი იყო ფოტოელექტრონული სპექტრომეტრი (PES), რომელიც შედგებოდა რვა ორმაგი ელექტროსტატიკური ანალიზატორის სენსორისგან. ეს სენსორები ზუსტად იყო გასწორებული, რათა გაეზომათ ელექტრონები, რომლებიც მიედინება დედამიწის მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ.
PES-ს ავსებდა Langmuir Probe (SLP) – მოწყობილობა, რომელიც ზომავდა ელექტრონის სიმკვრივესა და ტემპერატურას. ინსტრუმენტების ამ კომბინაციამ მეცნიერებს საშუალება მისცა ზედა ატმოსფეროში დახვეწილი ელექტრული ცვლილებები გაეზომათ.
რაკეტა 768 კილომეტრის სიმაღლეზე აფრინდა და გადაკვეთა ეგზოსფერო – დედამიწის ატმოსფეროს მყიფე გარე კიდე. 19-წუთიანი ფრენის დროს ინსტრუმენტებმა გაზომეს ელექტრული პოტენციალის ცვლილება მხოლოდ 0,55 ვოლტით 322 მილის (518,2 კმ) სიმაღლეზე.
“ნახევარი ვოლტი თითქმის არაფერია, ის დაახლოებით იგივეა, რაც საათის ბატარეა. მაგრამ ეს არის ზუსტად ის რაოდენობა, რომელიც ხსნის პოლარულ ქარს”, – ამბობს Endurance პროგრამის მთავარი გამომძიებელი NASA-ს კოსმოსური ფრენების ცენტრში, კოლინსონი.
“პოლარული ქარი“ არის ნაწილაკების იდუმალი ნაკადი, რომელიც მიედინება დედამიწის ატმოსფეროდან კოსმოსში. ის პირველად თანამგზავრებმა 1960-იანი წლების ბოლოს აღმოაჩინეს. ფენომენი ამდენი ხნის განმავლობაში შესწავლილი არ იყო. მეცნიერები მიიჩნევდნენ, რომ პოლარული ქარი შეიცავდა ცივ ნაწილაკებს, რომლებიც ხილული სითბოს წყაროს გარეშე, ზებგერითი სიჩქარით მოძრაობდნენ.
“ამბიპოლარული ველის“ აღმოჩენამ კი “საიდუმლო“ ამოხსნა – მიუხედავად იმისა, რომ სუსტია, ეს ელექტრული ველი მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ატმოსფერულ ნაწილაკებზე. პოლარულ ქარში ყველაზე გავრცელებული ტიპის წყალბადის იონებისთვის, ამ ველის გარე ძალა 10,6-ჯერ უფრო ძლიერია ვიდრე გრავიტაცია.
“ეს საკმარისზე მეტია გრავიტაციის დასაძლევად – ფაქტობრივად, საკმარისია ზებგერითი სიჩქარით კოსმოსში გაშვება“, – განმარტავს ალექს გლოცერი, Endurance პროექტის მეცნიერი და კვლევის თანაავტორი.
ამ ველის გავლენა ვრცელდება არა მხოლოდ წყალბადზე. საერთო ჯამში, ამბიპოლარული ველი იონოსფეროს “მასშტაბის სიმაღლეს“ – ატმოსფეროს ზედა ფენას, 271%-ით ზრდის. ეს ნიშნავს, რომ იონოსფერო უფრო მკვრივი რჩება მაღალ სიმაღლეებზე, ვიდრე ადრე ეგონათ.
“ატმოსფეროს მქონე ნებისმიერ პლანეტას უნდა ჰქონდეს ამბიპოლარული ველი“, – ამბობს კოლინსონი.
ექსპერიმენტი ხსნის ახალ გზებს სხვა პლანეტების, მათ შორის ვენერას და მარსის ატმოსფეროს შესასწავლად.