უხილავი, სუსტი ენერგიის ველი, რომელიც ჩვენს პლანეტას აკრავს გარშემო, მეცნიერებმა ბოლოსდაბოლოს დააფიქსირეს და გაზომეს.
მას ამბიპოლარულ ველს უწოდებენ და ამ ელექტრული ველის შესახებ მოსაზრება პირველად დაახლოებით 60 წლის წინ გაჩნდა. მისი აღმოჩენა შეცვლის ჩვენი უმშვენიერესი, მუდამ ცვალებადი პლანეტის ქცევისა და ევოლუციის შესწავლის გზებს.
„ნებისმიერ პლანეტას, რომელსაც ატმოსფერო აქვს, ამბიპოლარული ველიც უნდა ჰქონდეს. ახლა, როცა ის საბოლოოდ გავზომეთ, უკვე შეგვიძლია დავიწყოთ იმის შესწავლა, თუ როგორ წარმოქმნა ის ჩვენმა პლანეტამ და სხვა პლანეტებმა დროთა განმავლობაში“, — ამბობს NASA-ს ასტრონომი გლინ კოლინსონი.
დედამიწა კოსმოსში უძრავად ჩამოკიდებული ბურთი არ არის. მას გარს აკრავს მრავალი სახის ველი. მათ შორის გრავიტაციული ველი. გრავიტაციის შესახებ ბევრი არაფერი ვიცით, მაგრამ ვიცით ის, რომ გრავიტაციის გარეშე პლანეტა ვერ იარსებებდა. გრავიტაცია ხელს უწყობს ზედაპირთან ახლოს ატმოსფეროს შენარჩუნებასაც.
ასევე არსებობს მაგნიტური ველი, რომელსაც დედამიწის წიაღში მბრუნავი, გამტარი მატერია წარმოქმნის, რომელიც კინეტიკურ ენერგიას მაგნიტურ ველად გარდაქმნის; ეს მაგნიტური ველი დედამიწის გარშემო, კოსმოსში ვრცელდება და ბრუნავს. ის ჩვენს პლანეტას მზის ქარისა და რადიაციისგან იცავს, ასევე მისი დამსახურებაა ისიც, რომ ატმოსფერო კოსმოსში არ იფანტება.
1968 წელს მეცნიერებმა აღწერეს ფენომენი, რომლის შემჩნევასაც კოსმოსურ ხანამდე ვერ შევძლებდით. დედამიწის პოლუსებზე გადამფრენმა კოსმოსურმა ხომალდებმა პლანეტის ატმოსფეროდან გაქცეული ნაწილაკების ზებგერითი ქარი დააფიქსირეს. ამის საუკეთესო ახსნა მესამე, ელექტროენერგიის ველი იყო.
„მას ამბიპოლარულ ველს უწოდებენ და ის ქაოსის აგენტია. ეწინააღმდეგება გრავიტაციას და ნაწილაკები კოსმოსში გააქვს. თუმცა, აქამდე მისი გაზომვა არ შეგვეძლო, რადგან ამის ტექნოლოგია არ გვქონდა. ამიტომ ავაგეთ რაკეტა Endurance, რათა ეს დიდი უხილავი ძალა მოეძებნა“, — განმარტავს კოლინსონი.
ამბიპოლარული ველი ზედაპირიდან დაახლოებით 250 კილომეტრის სიმაღლეზე იწყება, ატმოსფეროს ფენაში, რომელსაც იონოსფეროს უწოდებენ; იქ ექსტრემალური ულტრაიისფერი და მზის რადიაცია ატმოსფერულ ატომებს აიონიზებს, უარყოფითად დამუხტულ ელექტრონებს აცლის და ატომს დადებითა დამუხტულ იონად გადააქცევს.
მსუბუქი ელექტრონები კოსმოსში გაქცევას ეცდებიან, მძიმე იონები კი ზედაპირისკენ ჩაძირვას მოინდომებენ. თუმცა, პლაზმური გარემო ნეიტრალური მუხტის შენარჩუნებას შეეცდება, რის შედეგადაც ჩნდება ელექტრული ველი ელექტრონებსა და იონებს შორის, რაც მათ ერთად ყოფნას განაპირობებს.
ამბიპოლარულ ველს უწოდებენ იმიტომ, რომ ის ორივე მიმართულებით მუშაობს — იონები ქვემოთ მიმართულ ზიდვას განაპირობებენ, ელექტრონები კი ზემოთ.
შედეგად ატმოსფერო იბერება; გაზრდილი სიმაღლე კი ზოგიერთ იონს კოსმოსში გაქცევის საშუალებას აძლევს და სწორედ ამას ვხედავთ პოლარულ ქარში.
ეს ამბიპოლარული ველი უკიდურესად სუსტი უნდა იყოს და სწორედ ამიტომ შექმნეს კოლინსონმა და მისმა კოლეგებმა სპეციალური ინსტრუმენტები მის დასაფიქსირებლად. მისია Endurance, რომელმაც ეს ექსპერიმენტი ჩაატარა, 2022 წლის მაისში გაეშვა, დედამიწიდან 768 კმ სიმაღლეზე ავიდა და უძვირფასესი მონაცემების თანხლებით უკან, დედამიწაზე დაეშვა.
მისია წარმატებული აღმოჩნდა. მან გაზომა ელექტრული პოტენციალის ცვლილება — სულ რაღაც 0,55 ვოლტი, მაგრამ სწორედ ეს იყო საჭირო, მეტი არაფერი.
„ნახევარი ვოლტი თითქმის არაფერია — დაახლოებით იმდენად ძლიერია, რამდენადაც საათის ბატარეა, მაგრამ ზუსტად საკმარისი ოდენობაა პოლარული ქარის ასახსნელად“, — ამბობს კოლინსონი.
მუხტის ეს რაოდენობა საკმარისია, რომ წყალბადის იონებზე გრავიტაციის ძალაზე 10,6-ჯერ მეტად იმოქმედოს და ისინი კოსმოსში ზებგერითი სიჩქარით გატყორცნოს, რაც დედამიწის პოლუსების თავზე გაზომეს.
ჟანგბადის იონები, რომლებიც წყალბადის იონებზე უფრო მძიმეა, ასევე მაღლა მიდის და მაღლა იონოსფეროს სიმკვრივეს 271 პროცენტით ზრდის იმასთან შედარებით, რაც ამბიპოლარული ველის გარეშე იქნებოდა.
კიდევ უფრო ამაღელვებელი ისაა, რომ ეს ჯერ მხოლოდ პირველი ნაბიჯია. ამბიპოლარული ველის ფართო გავლენების შესახებ ჯერ არ ვიცით; არც ის ვიცით, როდის წარმოიქმნა ის, რას აკეთებს და რა წვლილი შეიტანა ჩვენი პლანეტისა და მისი ატმოსფეროს ევოლუციაში, იქნებ სიცოცხლის ევოლუციაშიც.
„ეს ველი დედამიწის მუშაობის ფუნდამენტური ნაწილია. როგორც იქნა, მისი გაზომვა შევძელით და ახლა უკვე შეგვიძლია დავიწყოთ პასუხების გაცემა უფრო დიდ და ამაღელვებელ კითხვებზე“, — ამბობს კოლინსონი.
კვლევა ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
