Сегодня 13 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные впервые измерили загадочное амбиполярное электрическое поле Земли

Как известно, Земля имеет гравитационное поле, а также окружена электромагнитным полем. Эти два поля также участвуют в формировании атмосферы и самой жизни на планете. С развитием космонавтики стало понятно, что у Земли есть ещё одно ранее неизвестное электрическое поле, измерить которое удалось только недавно. Без этого поля всё на планете могло сложиться по-другому, включая появление человека.

 Фотография с борта ракеты Endurance. Источник изображения: NASA

Фотография с борта ракеты Endurance. Источник изображения: NASA

В 1968 году космические аппараты обнаружили на полюсах сверхзвуковые потоки холодных ионов, покидающих атмосферу по линиям магнитного поля планеты. Что послужило ускорителем для этих частиц, оставалось загадкой. Теоретики назвали это поле амбиполярным из-за двух действующих в разных направлениях эффектов его приложения. Солнечный свет и ультрафиолетовое излучение ионизировали атмосферный газ в ионосфере Земли, отрывая от атомов электроны и превращая ядра в положительные ионы. Гравитация должна удерживать тяжёлые частицы, а лёгкие должны улетать в космос под воздействием магнитных полей.

Таким образом, ионы как бы тянули электроны вниз, помогая гравитации, а электроны устремлялись в космос, создавая противоположный ионному вектор электромагнитного поля — это и есть амбиполярность. При этом ионы и электроны притягивались друг к другу. Этот субатомный процесс и стал механизмом возникновения планетарного амбиполярного поля. Чтобы предметно говорить об этом явлении и начать учитывать амбиполярное поле во множестве моделей — от климатических до планетарных и эволюционных, — необходимо было измерить его силу или потенциал. С конкретными цифрами в руках можно подвести под явление фундаментальную базу.

За работу взялись специалисты NASA. Для измерения амбиполярного поля был разработан прибор и подготовлена ракета для суборбитального старта. Миссию назвали Endurance в честь корабля сэра Эрнеста Шеклтона, участвовавшего в известной антарктической экспедиции 1914 года. Одноимённая ракета NASA стартовала с самого северного в мире космодрома на Шпицбергене 11 мая 2022 года. За 19 минут полёта ракета достигла высоты 768 км. Ключевое измерение амбиполярного поля было сделано на высоте 518–768 км. Измеренный потенциал поля составил 0,55 В.

«Полвольта – это почти ничто, оно [напряжение] примерно такое же по величине, как у батарейки в часах, — поясняют специалисты NASA. — Но это как раз та величина, которая объясняет полярный [ионный] ветер».

Измеренной величины заряда достаточно, чтобы ионы водорода тянулись к нему с силой в 10,6 раза выше, чем притяжение Земли. Это настоящий ускоритель для лёгких частиц, который, как из пушки, постоянно выстреливает их в космос с обеих полюсов планеты. Землю покидают не только электроны — ионы тоже улетают вдаль. Ионы кислорода, хотя они намного тяжелее ионов водорода, также ощущают давление этого ветра.

Измерения в миссии Endurance показали, что амбиполярное поле увеличивает плотность ионосферы на больших высотах на 271 % по сравнению с ситуацией, если бы этого поля не было вовсе. Всё это влияет на климат, состав атмосферы и, в конечном итоге, на биосферу планеты. Марс, Венера и другие планеты не будут исключением — там тоже когда-то будут обнаружены собственные амбиполярные поля. С конкретными цифрами в руках можно начинать делать новые открытия.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Критики оценили «умный» детектив The Rise of the Golden Idol — игра уже вышла и доступна в российском Steam 28 мин.
Заждались: Farming Simulator 25 вышла в Steam и сразу же установила новый рекорд для серии 3 ч.
Создатели Stellar Blade подтвердили планы на ПК-версию — объявлена дата выхода фоторежима и дополнения по Nier: Automata 5 ч.
Северокорейские хакеры научились обходить защиту macOS и захватывать удалённый доступ к Mac 5 ч.
Apple Intelligence стал источником абсурдных, смешных и пугающих обобщений уведомлений 6 ч.
Третье дополнение к Atomic Heart выйдет «совсем скоро» — новые скриншоты и подробности 6 ч.
Nvidia App вышло из беты и вскоре полностью заменит GeForce Experience 6 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl и Microsoft Flight Simulator 2024 7 ч.
Французская и немецкая поисковые системы объединились против Google 8 ч.
Владельцы Steam Deck провели в Baldur’s Gate 3 более 17 миллионов часов, а покупатели игры нашлись в Ватикане 9 ч.
Новая статья: Компьютер месяца — ноябрь 2024 года 9 мин.
Китай представил проект автономного многоразового космического челнока HaoLong-1 2 ч.
Процессоры Ryzen AI 300 оказались на 15–20 % быстрее Ryzen Z1 Extreme в играх 2 ч.
Nvidia подарит игру Indiana Jones and the Great Circle покупателям GeForce RTX 4070 и более мощных видеокарт 4 ч.
В России создали предельно чувствительный субмиллиметровый детектор для исследования космоса и не только 4 ч.
Анонсирован большой электрический кроссовер Cadillac Vistiq 2026 с запасом хода 480 км и ценой от $80 185 4 ч.
Французская EDF готова запитать от АЭС три гигаваттных ИИ ЦОД 6 ч.
«Роскосмос» показал макеты «Луны-26», Российской орбитальной станции и других перспективных проектов 7 ч.
Дисплей для Google Pixel 9 Pro Fold оказался дороже, чем целый MacBook Air 8 ч.
Экс-сотрудницу SK hynix осудили за распечатку 4000 страниц — она якобы воровала технологии для Huawei 8 ч.