ناسا تكتشف قوة خفية في الغلاف الجوي تدفع الجزيئات إلى الفضاء
اكتشف صاروخ ناسا الذي تم إطلاقه من بالقرب من القطب الشمالي رسميًا شيئًا تم افتراضه لأول مرة منذ أكثر من 60 عامًا: وهو مجال كهربائي ثنائي القطب يغلف الكوكب.
وبحسب بيان للوكالة، فقد تم إثبات وجود الحقل من خلال القياسات التي أجرتها مهمة التحمل، وهو صاروخ تم إطلاقه لقياس الإمكانات الكهربائية العالمية للكوكب. ومن المتوقع أن يكون للإمكانات الكهربائية تأثير ضعيف للغاية على الجزيئات المشحونة في الغلاف الجوي، مما يجعل من الصعب اكتشافها. ومع ذلك، قد يكون هذا العقار أيضًا سببًا وراء استمرار الحياة كما نعرفها على الأرض عندما لا نكتشفها في أي مكان آخر.
انطلقت مركبة إندورانس من ني أليسوند في سفالبارد بالنرويج في مايو 2022، بعد تأجيلها بسبب “الرياح المروعة وظروف تساقط الثلوج”، على حد تعبير أحد أعضاء الفريق. لقد كانت بداية مناسبة للمهمة، نظرًا لأن السفينة التي تحمل الاسم نفسه هي سفينة السير إرنست شاكلتون المنكوبة التي غرقت في عام 1914 بعد أن علقت في الجليد في القطب الجنوبي. حطام تَحمُّل تم اكتشافه عام 2022 في قاع بحر ويديل.
وقالت سوزي إيمبر، عالمة فيزياء الفضاء في جامعة ليستر والمؤلفة المشاركة في الورقة البحثية، في بيان لوكالة ناسا: “إن سفالبارد هو نطاق الصواريخ الوحيد في العالم حيث يمكنك الطيران عبر الرياح القطبية وإجراء القياسات التي نحتاجها”. .
وصلت قدرة التحمل إلى ارتفاع 477 ميلاً (768 كيلومترًا) في رحلتها التي استغرقت 20 دقيقة قبل أن تهبط في بحر جرينلاند. الآن، أكد فريق مهمة التحمل وجود مجال كهربائي، تم الإبلاغ عن خصائصه في ورقة بحثية نشرت في طبيعة أمس.
قام الصاروخ بقياس تغير في الإمكانات الكهربائية قدره 0.55 فولت فقط أثناء رحلته، مما يشير إلى أن المجال الكهربائي الضعيف قد يكون مسؤولاً عن الرياح القطبية، وهي تدفق الجزيئات من الغلاف الجوي للأرض إلى الفضاء.
قال جلين كولينسون، الباحث الرئيسي في مهمة التحمل والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية، في نفس الإصدار: “إن نصف فولت لا يكاد يكون شيئًا، فهو بقوة بطارية الساعة”. “لكن هذا هو المقدار المناسب لتفسير الرياح القطبية.”
المجال الكهربائي ثنائي القطب، ليس لأن الرياح موجودة في كلا القطبين، ولكن لأن التجاذب بين الإلكترونات والأيونات يسير في الاتجاهين. تقوم الأيونات الأكبر حجمًا بسحب الإلكترونات إلى الأسفل نحو سطح الأرض، بينما تسحب الإلكترونات الأيونات إلى الأعلى أثناء التواءها في اتجاه الفضاء.
“نستنتج أن (سيطرة المجال على الأيونوسفير) تزداد توريد البرد O+ الأيونات إلى الغلاف المغناطيسي بنسبة تزيد عن 3800%، وفيها أخرى يمكن لآليات مثل التفاعلات الموجية والجسيمية أن تسخن وتزيد من تسريعها “للهروب من السرعة”، كتب الفريق في الورقة. “إن المجال الكهروستاتيكي للأرض قوي بحد ذاته بما يكفي للقيادة الرياح القطبية وربما يكون أصل البرد H+ عدد السكان ايون الذي – التي يهيمن على جزء كبير من الغلاف المغناطيسي. بمعنى آخر، يعد هذا المجال الكهربائي المؤكد حديثًا هو المحرك الرئيسي لدفع الأيونات خارج الغلاف الجوي للأرض إلى الفضاء، مما يشكل تكوين الغلاف المغناطيسي.
يمكن أن يساعد اكتشاف المجال الكهربائي في تفسير تطور الكواكب أيضًا؛ عوالم مثل كوكب الزهرة والمريخ – التي أصبحت الآن غير مضيافة – أصبحت مرة أخرى مثل الأرض. يُعتقد أن الغلاف الجوي الحار والضار لكوكب الزهرة هو نتيجة لتأثير غازات الدفيئة الجامح. كانت الأراضي القاحلة في المريخ تحتوي على بحيرات من الماء السائل على سطحها. ربما يكون المجال الكهربائي الضئيل جدًا على الأرض قد ساهم في تشكيل تطور الغلاف الجوي للكوكب، مما جعل عالمنا صالحًا للعيش بينما أصبح جيراننا قاسيين.
