Dünya'yı çevreleyen elektriksel alan onlarca yıldır süren aramaların sonunda nihayet tespit edilip ölçüldü. NASA, ambipolar denen alanın yerçekimi ve manyetik alan kadar önemli olduğunu belirtiyor.
Kuzey ve Güney kutuplarındaki elektrik yüklü parçacıklar düzenli olarak uzaya karışıyor. Güneş'ten gelen ışınlar Dünya atmosferindeki parçacıkları ısıtıp uzaya kaçmalarına yol açtığı için kutup rüzgarı denen bu olay aslında pek şaşırtıcı değil.
Ancak yapılan incelemelerde kaçan parçacıkların çoğunun soğuk olduğu gözlemlendi. Bu nedenle bilim insanları sürecin arkasında Güneş dışında başka bir mekanizmanın da olması gerektiğini düşünüyordu.
1960'lardan beri, bir elektriksel alanın bütün gezegeni çevrelediği öne sürülüyor.
Atmosferdeki atomlar, yerden 250 kilometre kadar yükseklikte negatif yüklü elektronlara ve pozitif yüklü iyonlara ayrıştığı için ambipolar denen elektriksel alanın bu yükseklikte başladığı tahmin ediliyordu.
Ancak bugüne kadar böyle alanın varlığı kanıtlanamamıştı. NASA'nın Endurance görevinden araştırmacılar, Kuzey Kutbu yakınlarından bir roket fırlatarak ilk defa ambipolar alanı saptadı ve kuvvetini ölçtü.
Arktik Okyanusu'ndaki Svalbard'dan Mayıs 2022'de fırlatılan roket, 768 kilometre yüksekliğe çıktı ve 19 dakika sonra Grönland Denizi'ne düştü.
Yaklaşık 518 kilometre yükseklikte veri toplayan araç, elektrik potansiyelinde 0,55 voltluk bir değişim kaydetti.
Bulgularını önde gelen hakemli dergi Nature'da 28 Ağustos Salı günü yayımlayan ekip, kutup rüzgarının arkasındaki süreci çözmüş oldu.
Makalenin başyazarı Glyn Collinson "Yarım volt neredeyse hiçbir şey değil; sadece bir saat pili kadar güçlü" diyerek ekliyor:
Ama kutup rüzgarını açıklayan doğru miktar bu.
Hidrojen iyonları, kutup rüzgarında en çok bulunan parçacık türü. Araştırmacılar bu iyonların, ambipolar alan tarafından yerçekiminden 10,6 kat daha güçlü bir dış kuvvete maruz kaldığını söylüyor.
Collinson, "Atmosferi uzaya doğru kaldıran bir taşıma bandı gibi" diyor.
Çalışmanın ortak yazarı Alex Glocer ise "Bu, yerçekimine karşı koymak, hatta parçacıkları süpersonik hızlarda uzaya fırlatmak için fazlasıyla yeterli" diye açıklıyor.
Bilim insanları bu yarım voltluk alanın aynı zamanda Dünya'nın üst atmosferindeki iyonosfer tabakasını da şekillendirdiğini ortaya koydu.
Araştırmaya göre hidrojenden daha ağır oksijen iyonları da ambipolar alanın etkisiyle yükseliyor ve iyonosferin üst kısımlarındaki yoğunluğu yüzde 271 oranında artırıyor.
Endurance görevinden bilim insanları ambipolar alanın atmosferi henüz bilinmeyen şekillerde de etkiliyor olabileceğini ifade ediyor.
Ayrıca böyle bir alanın Mars ve Venüs gibi gezegenlerde de olduğu düşünülüyor.
Collinson, "Atmosferi olan herhangi bir gezegenin ambipolar alanı da olmalı" diyerek ekliyor:
Artık bunu nihayet ölçebildiğimize göre, bizim gezegenimizi ve diğerlerini zaman içinde nasıl şekillendirdiğini öğrenmeye başlayabiliriz.