Добавить новость
ru24.net
News in English
Август
2024

NASA Discovers a Long-Sought Global Electric Field on Earth

0
6 Min Read

NASA Discovers a Long-Sought Global Electric Field on Earth

The geographic North Pole seen from the Endurance rocket ship at 477 miles (768 kilometers) altitude above the Arctic. The faint red and green streaks at the top of the image are artifacts of lens flare.
Credits: NASA

Key Points

  • A rocket team reports the first successful detection of Earth’s ambipolar electric field: a weak, planet-wide electric field as fundamental as Earth’s gravity and magnetic fields.
  • First hypothesized more than 60 years ago, the ambipolar electric field is a key driver of the “polar wind,” a steady outflow of charged particles into space that occurs above Earth’s poles.
  • This electric field lifts charged particles in our upper atmosphere to greater heights than they would otherwise reach and may have shaped our planet’s evolution in ways yet to be explored.

Using observations from a NASA suborbital rocket, an international team of scientists has, for the first time, successfully measured a planet-wide electric field thought to be as fundamental to Earth as its gravity and magnetic fields. Known as the ambipolar electric field, scientists first hypothesized over 60 years ago that it drove how our planet’s atmosphere can escape above Earth’s North and South Poles. Measurements from the rocket, NASA’s Endurance mission, have confirmed the existence of the ambipolar field and quantified its strength, revealing its role in driving atmospheric escape and shaping our ionosphere — a layer of the upper atmosphere — more broadly.

Understanding the complex movements and evolution of our planet’s atmosphere provides clues not only to the history of Earth but also gives us insight into the mysteries of other planets and determining which ones might be hospitable to life. The paper was published Wednesday, Aug. 28, 2024, in the journal Nature.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Lacey Young
Download this video and related animations from NASA’s Scientific Visualization Studio.

An Electric Field Drawing Particles Out to Space

Since the late 1960s, spacecraft flying over Earth’s poles have detected a stream of particles flowing from our atmosphere into space. Theorists predicted this outflow, which they dubbed the “polar wind,” spurring research to understand its causes. 

Some amount of outflow from our atmosphere was expected. Intense, unfiltered sunlight should cause some particles from our air to escape into space, like steam evaporating from a pot of water. But the observed polar wind was more mysterious. Many particles within it were cold, with no signs they had been heated — yet they were traveling at supersonic speeds.

“Something had to be drawing these particles out of the atmosphere,” said Glyn Collinson, principal investigator of Endurance at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, and lead author of the paper. Scientists suspected a yet-to-be-discovered electric field could be at work.

The hypothesized electric field, generated at the subatomic scale, was expected to be incredibly weak, with its effects felt only over hundreds of miles. For decades, detecting it was beyond the limits of existing technology. In 2016, Collinson and his team got to work inventing a new instrument they thought was up to the task of measuring Earth’s ambipolar field.

Launching a Rocket from the Arctic

The team’s instruments and ideas were best suited for a suborbital rocket flight launched from the Arctic. In a nod to the ship that carried Ernest Shackleton on his famous 1914 voyage to Antarctica, the team named their mission Endurance. The scientists set a course for Svalbard, a Norwegian archipelago just a few hundred miles from the North Pole and home to the northernmost rocket range in the world.

“Svalbard is the only rocket range in the world where you can fly through the polar wind and make the measurements we needed,” said Suzie Imber, a space physicist at the University of Leicester, UK, and co-author of the paper.

On May 11, 2022, Endurance launched and reached an altitude of 477.23 miles (768.03 kilometers), splashing down 19 minutes later in the Greenland Sea. Across the 322-mile altitude range where it collected data, Endurance measured a change in electric potential of only 0.55 volts.

“A half a volt is almost nothing — it’s only about as strong as a watch battery,” Collinson said. “But that’s just the right amount to explain the polar wind.”

The Endurance rocket ship launches from Ny-Ålesund, Svalbard.
Credit: Andøya Space/Leif Jonny Eilertsen

Hydrogen ions, the most abundant type of particle in the polar wind, experience an outward force from this field 10.6 times stronger than gravity. “That’s more than enough to counter gravity — in fact, it’s enough to launch them upwards into space at supersonic speeds,” said Alex Glocer, Endurance project scientist at NASA Goddard and co-author of the paper.

Heavier particles also get a boost. Oxygen ions at that same altitude, immersed in this half-a-volt field, weigh half as much. In general, the team found that the ambipolar field increases what’s known as the “scale height” of the ionosphere by 271%, meaning the ionosphere remains denser to greater heights than it would be without it.

“It’s like this conveyor belt, lifting the atmosphere up into space,” Collinson added.

Endurance’s discovery has opened many new paths for exploration. The ambipolar field, as a fundamental energy field of our planet alongside gravity and magnetism, may have continuously shaped the evolution of our atmosphere in ways we can now begin to explore. Because it’s created by the internal dynamics of an atmosphere, similar electric fields are expected to exist on other planets, including Venus and Mars.

“Any planet with an atmosphere should have an ambipolar field,” Collinson said. “Now that we’ve finally measured it, we can begin learning how it’s shaped our planet as well as others over time.”

By Miles Hatfield and Rachel Lense
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Media Contact: Sarah Frazier, sarah.frazier@nasa.gov

Endurance was a NASA-funded mission conducted through the Sounding Rocket Program at NASA’s Wallops Flight Facility in Virginia. The Svalbard Rocket Range is owned and operated by Andøya Space. The European Incoherent Scatter Scientific Association (EISCAT) Svalbard radar, located in Longyearbyen, made ground-based measurements of the ionosphere critical to interpreting the rocket data. The United Kingdom Natural Environment Research Council (NERC) and the Research Council of Norway (RCN) funded the EISCAT radar for the Endurance mission. EISCAT is owned and operated by research institutes and research councils of Norway, Sweden, Finland, Japan, China, and the United Kingdom (the EISCAT Associates). The Endurance mission team encompasses affiliates of the Catholic University of America, Embry-Riddle Aeronautical University, the University of California, Berkeley, the University of Colorado at Boulder, the University of Leicester, U.K., the University of New Hampshire, and Penn State University.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



В Подмосковье росгвардейцы помогли автолюбительнице, оказавшейся в сложной ситуации из-за гололеда

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Социальный фонд выплатит остатки материнского капитала менее 10 тысяч рублей

В Московской области сотрудники Росгвардии провели урок безопасности для школьников

Богданов борется за сердце Glukozы, а Хрусталев ищет кольцо Нефертити


10 самых опасных продуктов, которые есть в каждом холодильнике

Актерское агентство Киноактер. Актерское агентство в Москве.

Богданов борется за сердце Glukozы, а Хрусталев ищет кольцо Нефертити

Ритм мегаполиса в коллекции Marfa Fedorova на Московской неделе моды


‘We do not get to sit this one out’: Oprah delivers powerful election eve speech

UK will urge Trump administration not to curb free trade, Reeves says

Karachi industrial park to be declared model special economic zone

Karkala MLA slams Karnataka govt for failing to fund plank installations on Udupi dams


В Санкт-Петербурге завершился Международный фестиваль робототехники «РобоФинист 2024»

Главная арка ВДНХ

*Meta незаконно использовала финансовые данные пользователей в рекламе

Edlix.ru открывает двери лучшим ВУЗам России для расширения доступа к образованию


Metal Slug Tactics review

Стартовал пробный запуск Castle Doombad: Free To Slay на iOS и Android

Meta-funded regulator for AI disinformation on Meta's platform comes under fire: 'You are not any sort of check and balance, you are merely a bit of PR spin'

Nowhere House 1.1.18



Более 511,3 тысячи семей Московского региона получили сертификаты на материнский капитал в проактивном формате

Более 511,3 тысячи семей Московского региона получили сертификаты на материнский капитал в проактивном формате

Богданов борется за сердце Glukozы, а Хрусталев ищет кольцо Нефертити

Джиган, Artik & Asti и NILETTO спели о худи, а Дина Саева стала новым артистом: в Москве прошел BRUNCH Rocket Group




Джиган, Artik & Asti и NILETTO спели о худи, а Дина Саева стала новым артистом: в Москве прошел BRUNCH Rocket Group

Богданов борется за сердце Glukozы, а Хрусталев ищет кольцо Нефертити

Нападающий "Локо" Воробьев считает текущий сезон лучшим в карьере

Mozilla Foundation уволила 30% сотрудников на фоне большого штрафа в РФ


Слезы принцессы. «Вице-мисс мира- 2015» Никитчук светит срок за контрабанду

Главный тренер Валерий Карпин продолжает размышлять об уходе из «Ростова»

Вопросы культурно-экономического сотрудничества обсудят в формате форума

«Союзник» России Азербайджан не прошёл «тест на дружбу»: в Баку на 13 лет осудили Назакет Мамедову, рассказавшую правду об СВО


Арина Соболенко уверенной победой стартовала на Итоговом турнире WTA

Соболенко досрочно пробилась в плей-офф Итогового WTA. А Рыбакина уже не выйдет из группы

Корнеева проиграла Сёнмез и не смогла выйти в финал турнира WTA в Мериде

Соболенко обыграла Паолини и вышла в полуфинал Итогового турнира WTA


Топ-10 ресторанов Москвы получили премию WhereToEat Moscow 2024

Коксаки не вызывали // “Ъ” прошел по следам энтеровирусной инфекции

Слезы принцессы. «Вице-мисс мира- 2015» Никитчук светит срок за контрабанду

«Данная доработка является грубым и опасным вмешательством в конструкцию автомобиля». АвтоВАЗ призывает не активировать ESP на упрощенных Lada Vesta NG


Музыкальные новости

Интересные каналы в Telegram. Лучшие каналы в Telegram. Каталог каналов Telegram. Новостные каналы в Telegram. Топ каналов Telegram. Telegram каналы новости.

«У меня сорвало кукушку от количества» Джиган расскажет о своей зависимости в новом выпуске реалити «Большое переселение» на ТНТ

Легко устроились // Застройщики наращивают ввод объектов light industrial

Все возможно: Загитова рассказала об отношениях с Кридом



Глава ТПП РФ Сергей Катырин: бизнес предлагает донастроить налоговое законодательство

В Московской области сотрудники Росгвардии провели урок безопасности для школьников

Более 511,3 тысячи семей Московского региона получили сертификаты на материнский капитал в проактивном формате

Богданов борется за сердце Glukozы, а Хрусталев ищет кольцо Нефертити


В Подмосковье росгвардейцы помогли автолюбительнице, оказавшейся в сложной ситуации из-за гололеда

Кажетта Ахметжанова рассказала, сбываются ли сны с четверга на пятницу

Майя Санду второй раз подряд стала президентом Молдавии. Будут ли протесты?

В ДК Железнодорожников состоится премьера мюзикла "Али-Баба и сорок разбойников"


Угадать хит и выиграть автомобиль

Поставки подержанных авто из Японии, Китая и Кореи в Россию – что выбрать?

В Москве выставлен на продажу "Иж Планета" за 700 тыс. рублей

В Подмосковье росгвардейцы оказали помощь оказавшейся в сложной ситуации из-за гололеда автолюбительнице (видео)


В Домодедове приземлился рейс МЧС из Ливана со 100 россиянами на борту

Путин присвоил экс-заммэра Москвы Ресину звание Героя Труда

Путин дал команду на спуск на воду атомного ледокола «Чукотка»

Посол Кыргызстана вручил верительные грамоты президенту России Владимиру Путину


За прошедшую неделю число заболевших COVID-19 в России увеличилось на 0,6 процента

Специалисты выявили за неделю в Москве больше 4 тысяч случаев заболевания коронавирусом




Врач дерматолог-косметолог Мадина Байрамукова: как различить аллергические реакции и отек

"Известия": вирус Коксаки подозревают у детей в девяти регионах России

Коксаки не вызывали // “Ъ” прошел по следам энтеровирусной инфекции

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области напоминает: Отделение СФР предоставило 11 жителям региона с нарушениями зрения собак-поводырей


Рогов: окружение Зеленского в панике из-за победы Трампа

СМИ: в Киеве придумали схему, как при Трампе закрыть кейс «курской операции»


«Арт-футбол 2024» — уже история

Хватило на час: хоккейная «Волга» начала чемпионат с поражения в Москве

«Динамо» Москва — «Витязь» — 4:3. Видеообзор матча КХЛ

Енот Шоня из мультсериала «Команда МАТЧ» посетил матч ЦСКА – «Спартак»


Лукашенко: Народ ждет от атлетов высоких спортивных достижений

Лукашенко назвал «ярого капиталиста» Трампа победителем президентских выборов в США

Пресс-секретарь Лукашенко раскрыла Life.ru, каким Белоруссия видит будущее после выборов в США

Пресс-секретарь Лукашенко Эйсмонт: разрядка Вашингтона с Минском и Москвой выгодна США



Собянин: Вокзал ЗИЛ объединит две линии метро, МЦК и наземный транспорт

Собянин: Территории городских вокзалов МЦД благоустраивают по единому стандарту

Собянин: Победители и призеры XVII летних Паралимпийских игр в Париже получат призовые от Москвы

Сергей Собянин рассказал о строительстве станции «ЗИЛ» Троицкой линии метро


В Москве покажут электромобиль, защищённый шлюзом безопасности Kaspersky

Бойко: при угрозе наводнения нужно отключить воду, газ и электричество

Зоя Викторова: экономическое развитие городов требует комплексного подхода к реализации климатической повестки

Школьникам расскажут о правилах безопасности в Сети на «Цифровом ликбезе»


Вопросы культурно-экономического сотрудничества обсудят в формате форума

Длиной почти в два футбольных поля: в чем уникальность спущенного на воду ледокола «Чукотка»

«Союзник» России Азербайджан не прошёл «тест на дружбу»: в Баку на 13 лет осудили Назакет Мамедову, рассказавшую правду об СВО

Что случилось в Ростове 7 ноября


Опубликован фоторепортаж с празднования Дня народного единства в Нижнем Новгороде

В Краснодарском крае ищут виновных в повреждении 53 могил на кладбище

День народного единства - кого и с кем? Мысли из Архангельска

Межрегиональный форум «Дни ритейла в Беломорье» пройдет в Архангельске


Литературно-музыкальный час «А жизнь, как песня…».

Вечер-посвящение «Верит в быль и верит в небыль бескорыстная душа»

Клубный дом "Моне" - жилой комплекс, вдохновленный искусством

«Динамика стоимости лота дрогнула и ушла в минусовую зону». В октябре 2024 года цены на квартиры в Севастополе гораздо выше, чем в Симферополе


SHOT: в Москве годовалая девочка скончалась, подавившись куском сыра

«Яснознающего целителя» арестовали в Москве за изнасилование

В Мытищах состоялась VI конференция местного отделения партии «Единая Россия»

Доллар продемонстрировал рекордный с 2016 года рост после победы Трампа












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Анастасия Потапова

Российская теннисистка Анастасия Потапова сообщила о разводе






Чем заняться в Москве, Суздале и Нижнем Новгороде 7–13 ноября: неделя со «Снобом»

Школьница из Солнечнодольска выиграла конкурс и побывала на концерте в Москве

Банк Синара в Нижнем Новгороде переехал в новый офис нового формата

В мэрии Москвы частично «засекретили» данные о застройщиках