MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – NASA-Forscher haben ein drittes Energiefeld der Erde entdeckt, das den Polarwind beeinflusst. Dieses ambipolare elektrische Feld könnte für die Eigenschaften unseres Planeten ebenso grundlegend sein wie das Magnet- und Schwerefeld.
Magnetfeld, Schwerefeld und nun das ambipolare Feld: Ein Forschungsteam der US-Raumfahrbehörde NASA hat ein drittes Energiefeld der Erde entdeckt, das sich als fundamental für die Beschaffenheit unseres Planeten erweisen könnte. Dieses neu entdeckte, schwache, aber erdumspannende elektrische Feld könnte eine der Haupttriebkräfte des Polarwinds sein – eines kontinuierlichen Stroms geladener Teilchen, die über die Pole der Erde in den Weltraum entweichen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift »Nature« veröffentlicht.
Ein Rätsel der vergangenen 60 Jahre
Bereits seit den späten 1960er Jahren wurde über die Existenz eines dritten Energiefelds spekuliert. Raumsonden, die über die Pole der Erde flogen, entdeckten damals einen Partikelstrom, der aus der Erdatmosphäre ins All strömte. Doch die genaue Ursache dieser Strömungen blieb lange Zeit unklar. „Irgendetwas musste diese Partikel aus der Atmosphäre ziehen“, sagte Hauptautor Glyn Collinson. Es wurde vermutet, dass ein bisher unentdecktes elektrisches Feld für dieses Phänomen verantwortlich sein könnte. Dieses Feld sollte zwar sehr schwach sein, aber seine Auswirkungen sollten über Hunderte von Kilometern spürbar sein. Allerdings waren die verfügbaren Technologien lange Zeit nicht ausreichend, um diese Hypothese zu überprüfen oder das Feld nachzuweisen.
Vor knapp zehn Jahren begann Collinson zusammen mit einem Team, spezielle Instrumente zu entwickeln, die in der Lage sein sollten, das vermutete Feld zu messen. Im Jahr 2022 wurde die Mission schließlich gestartet. Ein suborbitaler Raketenflug, der in der Antarktis startete und Kurs auf Svalbard, eine norwegische Inselgruppe in der Nähe des Nordpols, nahm, sammelte Daten über eine Strecke von rund 520 Kilometern und in einer Höhe von bis zu 768,03 Kilometern. „Svalbard ist die einzige Raketenbasis der Welt, auf der man durch den Polarwind fliegen und die benötigten Messungen durchführen kann“, erklärte Suzie Imber, Mitautorin der Studie.
Das ambipolare Feld als Förderband in den Weltraum
Die Messungen zeigten, dass sich das elektrische Potenzial in dem Bereich, wo das neue Energiefeld festgestellt wurde, um 0,55 Volt veränderte. „Ein halbes Volt ist fast nichts – etwa so stark wie eine Uhrenbatterie“, sagte Collinson. „Aber es ist genau der richtige Wert, um den Polarwind zu erklären.“ Dieses Feld übt auf Wasserstoffionen, die am häufigsten vorkommenden Teilchen im Polarwind, eine Kraft aus, die 10,6 Mal stärker ist als die Schwerkraft. „Das ist mehr als genug, um der Schwerkraft entgegenzuwirken und die Teilchen mit Überschallgeschwindigkeit in den Weltraum zu schleudern“, ergänzte Mitautor Alex Glocer.
Die Forscher sind überzeugt, dass das ambipolare Feld dafür verantwortlich ist, dass Teilchen weitaus größere Höhen erreichen können, als es ohne das Feld möglich wäre. „Es ist wie ein Förderband, das die Atmosphäre in den Weltraum anhebt“, erklärte Collinson weiter.
Die Entdeckung dieses dritten Energiefeldes könnte weitreichende Implikationen für unser Verständnis der Erd-Atmosphäre und ihrer Wechselwirkungen mit dem Weltraum haben. Es bleibt abzuwarten, wie diese Erkenntnisse die künftige Erforschung unseres Planeten und seines Platzes im Sonnensystem beeinflussen werden.
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