Další energetické pole naší planety

Vědci objevili další energetické pole, které obklopuje naši planetu. To, co na první pohled vypadá jako ezoterická teorie, má samozřejmě úplně přirozené vysvětlení. (délka blogu 5 min.)

Dvě věci, které spolu na první pohled nesouvisí

Blízko pólů Země existuje zvláštní jev: ionty, pocházející z atmosféry naší planety, tvoří proud, který se ubírá směrem do vesmíru. Jev dostal název polární vítr.

To, že Země ztrácí ionty nikoho nepřekvapilo, koneckonců se díky srážkám s částicemi slunečního větru a kosmického záření musí některé z atomů vnější atmosféry urychlovat natolik, že uniknou pozemské gravitaci. Vědce ale udivilo, že se jedná o tvz. chladné ionty, které neměly potřebné vlastnosti, naznačující že se nedávno zahřívaly a získávaly díky tomu svou vysokou rychlost. A ta nebyla zanedbatelná. Tyto ionty se pohybují nadzvukovou rychlostí.

V roce 2016 pak objevila vesmírná sonda Venus Express (vypuštěná evropskou vesmírnou agenturou ESA) elektrické pole, obklopující planetu Venuši. Toto pole odpovídá 10 V.

Vědci se domnívají, že našli důvod, proč je Venuše poměrně suchou planetou. Když totiž sluneční záření a sluneční vítr, stejně jako kosmické záření, rozbíjí molekuly vody a ionizuje jednotlivé atomy, přitahuje toto pole ionty a umožňuje jim únik do vesmíru.

Oba jevy by mohly mít hodně společného. Mohou být způsobeny stejným principem - elektrickým polem, kterému se říká ambipolární, protože působí zároveň oběma směry.

Mise Endurance

Mise, která se měla zabývat vysvětlením výše zmiňovaného pozemského polárního větru, dostala jméno Endurance. Má to být připomenutí slavné expedice Ernesta Shackeltona do Antarktidy v roce 1914. Jeho loď se jmenovat právě Endurance.

Raketa odstartovala ze startovací rampy na Špicberkách. Ta je mimochodem jedinečná - používá se už od roku 1997 a je umístěna na 79. severní rovnoběžce. Často se používá právě k vypouštění raket, které zkoumají magnetické pole Země. Je to nejsevernější odpalovací plošina na světě. Její celý název zní Svalbard Rakettskyttefelt. Vzhledem ke své poloze je to také jediné místo na světě, kde mohou rakety během polární noci zamířit do noční oblohy i během poledne.

Raketa odstartovala 11. května 2022 a dosáhla výšky 768,03 kilometrů. 19 minut později se řítila do Grónského moře. Během svého letu naměřila v nejvyšším a nejnižším bodě měření rozdíl elektrického potenciálu, který odpovídá 0,55 voltu.

To znamená, že mise objevila celoplanetární slabé elektrické pole, které působí na ionty naší vnější atmosféry, podobně, jako se to předpokládá u Venuše. Venušino pole je mnohokrát silnější a přispělo tedy nejspíš k vysušení planety - pozemské pole je slabší, přesto zvládne urychlit lehké vodíkové ionty na nadzvukovou rychlost.

^{Obrázek: Ilustrace, Země při pohledu z oběžné dráhy. Zdroj: D. Tenzler}

Princip působení pole

Planetární elektrické pole by mělo začínat ve výšce přibližně 250 kilometrů.

Neutrální atomy se tu rozpadají na elektrony a kladně nabité ionty.

Následně se projevuje rozdíl v jejich hmotnosti. Elektrony jsou velice lehké. Dokonce i ten nejlehčí kladně nabitý iont (H+) je 1836x těžší. Vzájemně se tedy musí v gravitačním poli Země vzdalovat, protože gravitace silněji přitahuje k Zemi těžší ionty. Protože ale mají ionty a elektrony opačný náboj, vzájemně se přitahují. Kladně nabité ionty s sebou stahují elektrony dolů, když klesají k Zemi díky gravitaci, zatímco elektrony naopak pomáhají dostat ionty do větší výšky nad povrchem Země.

Vědci vypočítali, že slabé ambipolární elektrické pole má například na vodíkové ionty vliv, který je zhruba 10,6 krát silnější než je vliv gravitace Země. Tím se vysvětluje rychlost iontů v polárním větru a také to, že tuto rychlost nezpůsobuje zahřátí (kinetická energie) iontů díky vlivu vesmírného nebo slunečního záření.

Pole má vliv dokonce i na daleko těžší částice, například kyslíkové ionty. Ty pak podle výpočtů vědců v těchto podmínkách „váží“ jen polovinu své obvyklé hodnoty. Díky tomu se zvyšuje podíl kyslíkových iontů v této oblasti o ca. 3800 procent.

V praxi to znamená, že toto ambipolární elektrické pole zvyšuje výšku ionosféry - tedy výšku, ve které se nacházejí ionty atmosféry naší planety. Konkrétně se jedná o navýšení o 271 procent. Ionosféra je také ve velké výšce daleko hustší, než by byla bez účinku tohoto pole.

^{Obrázek: Ilustrace, exoplaneta při pohledu z oběžné dráhy. Zdroj: D. Tenzler}

Podobný stav by se měl pozorovat i u jiných planet. Jak víme díky měření mise Venus Express - podobné pole má například Venuše. U ní je ještě mnohokrát silnější než u Země a má tedy větší vliv na ztrátu atmosférických iontů do okolního vesmíru. Zdá se tedy, že existenci podobného pole musíme zahrnout do úvah o cizích exoplanetách. Mohlo by například ovlivnit jejich obyvatelnost, kdyby přispívalo k vysušení atmosféry.

^{Zdroje: Glyn A. Collinson & Alex Glocer & Robert Pfaff & Aroh Barjatya & Rachel Conway & Aaron Breneman & James Clemmons & Francis Eparvier & Robert Michell & David Mitchell & Suzie Imber & Hassanali Akbari &, 2024.“ Ambipolární elektrostatické pole Země a jeho role v únik iontů do vesmíru ,“ Nature , Nature, sv. 632(8027), strany 1021-1025, NASA, Odkaz}