Учёные впервые измерили фундаментальное электрическое поле Земли

Международная группа ученых с использованием суборбитальной ракеты NASA впервые успешно измерила амбиполярное электрическое поле Земли, которое, как полагают, играет столь же важную роль для нашей планеты, как ее гравитационное и магнитное поля.

Это поле, гипотеза о существовании которого была выдвинута более 60 лет назад, управляет атмосферным вытеканием из-под полюсов Земли и формирует ионосферу — верхний слой атмосферы.

Миссия Endurance, проведенная NASA в мае 2022 года, подтвердила существование и силу этого поля. Измерение показало, что электрический потенциал изменился всего на 0,55 вольт — значение, достаточно мощное для того, чтобы объяснить феномен полярного ветра, поток частиц, движущихся со сверхзвуковой скоростью из атмосферы в космос. Это открытие подтверждает, что амбиполярное поле оказывает значительное влияние на движение частиц и плотность ионосферы на больших высотах.

Изучение этого поля дает ключи к пониманию не только эволюции атмосферы Земли, но и к исследованию атмосфер других планет, таких как Венера и Марс. Ожидается, что подобные поля существуют на любых планетах с атмосферой, и их изучение может значительно расширить наши знания о процессах, происходящих в планетарных атмосферах.

Уточнения

Амбиполя́рная диффу́зия — процесс совместной диффузии электронов и ионов в слабоионизированной плазме, при котором потоки электронов и ионов либо совпадают по величине, либо отличаются на некую постоянную величину. В наиболее простом случае амбиполярная диффузия была впервые рассмотрена в 1924 году немецким физиком В. Шоттки.

Электрическое поле Земли — электрическое поле, генерируемое электрическими зарядами, расположенными на поверхности Земли, в атмосфере и в околоземном космическом пространстве. На поверхности Земли находится отрицательный электрический заряд в полмиллиона кулонов.