NASA наконец-то обнаружила невидимую силу, окутывающую Землю, спустя более полувека после ее первого теоретического предсказания. Открытое поле, получившее название "полярный ветер", помогает объяснить, как частицы атмосферы Земли легко и быстро ускользают в космос над северным и южным полюсами. Ученые полагают, что это явление сыграло важную роль в формировании тонких верхних слоев атмосферы нашей планеты.
"Это поле настолько же важно для понимания работы нашей планеты, как гравитация и магнитное поле", — отметил главный исследователь проекта Endurance Глин Коллинсон из Центра космических полётов Годдарда NASA. Несмотря на свою слабость, полярный ветер критически важен, так как он противодействует гравитации и буквально "поднимает небо", добавил Коллинсон.
Поле впервые было теоретически предсказано более 60 лет назад. Уже в конце 1960-х годов спутники, пролетавшие над полюсами Земли, обнаружили поток частиц, покидающих атмосферу с гиперзвуковой скоростью. Тогда ученые уже знали, что солнечный свет может заставлять частицы атмосферы "утекать" в космос, как испарение воды, но зарегистрированные частицы не имели признаков нагрева.
В 2016 году Коллинсон и его коллеги начали разрабатывать датчики для запуска на борту международной миссии Endurance. В мае 2022 года одна из суборбитальных ракет, оснащенная восемью приборами, была запущена с ракетного полигона Свальбард в Норвегии, всего в нескольких сотнях миль от Северного полюса. Это место дало идеальную точку для изучения уникальных атмосферных явлений.
Свальбард — это единственный ракетный полигон в мире, где можно пролететь через полярный ветер и получить необходимые данные
— соавтор исследования Сьюзи Имбер, космический физик из Университета Лестера
Во время 20-минутного полета Endurance достигла высоты около 768 километров и собрала данные на участке атмосферы протяженностью 518 километров. В частности, был зарегистрирован кратковременный сдвиг в 0,55 вольт — столь малый, что его сравнили с энергией батарейки для часов. Но его оказалось достаточно, чтобы объяснить существование полярного ветра.
Ученые полагают, что электрическое поле формируется примерно в 250 километрах над поверхностью Земли, где атомы атмосферы разделяются на электроны и ионы, образуя электрическое поле, которое позволяет некоторым частицам преодолевать силу гравитации и улетать в космос.
