„Förderband“ ins All: NASA entdeckt drittes Energiefeld der Erde

Ein Team der NASA hat ein neues Energiefeld der Erde entdeckt – das ambipolare Feld. Dieses Feld gehört zu den drei Energiefeldern, die die Erde prägen. Es spielt eine ebenso wichtige Rolle wie das Magnetfeld und das Schwerefeld.

Ambipolares Feld treibt Polarwind an

Das ambipolare Feld spielt eine zentrale Rolle beim Polarwind. Dieser Strom aus geladenen Teilchen strömt über den Polen der Erde in den Weltraum. Das Feld definiert laut SPIEGEL die Grenze zwischen der Erde und dem Weltall. Es weist allerdings eine schwache Intensität auf, was frühere Messungen erschwert hatte.

Um dieses Feld nachzuweisen, entwickelte das Team der NASA jahrelang spezielle Instrumente. 2022 führten sie schließlich einen suborbitalen Raketenflug über der Arktis durch, um die Messungen vorzunehmen. Der Flug erreichte eine Höhe von 768 Kilometern und erstreckte sich über eine Strecke von 520 Kilometern. Sie wählten die norwegische Inselgruppe Svalbard, da nur dort Messungen im Polarwind möglich sind.

NASA löst jahrzehntelange Rätsel

Schon in den 1960er Jahren entdeckten Raumsonden Partikelströme, die von der Erde ins All strömten. Die Forscher rätselten lange über die Ursache dieser Ströme. Sie spekulierten Jahrzehnte über ein weiteres Energiefeld, das diese Phänomene erklären könnte. Erst 2022 ermöglichte die neue Technologie die Messung dieses Feldes. Glyn Collinson, der die Studie leitete, erklärte: „Irgendetwas musste diese Partikel aus der Atmosphäre ziehen.“ Die NASA stellte ihre Ergebnisse im Fachmagazin Nature vor.

Während des Flugs registrierten die Instrumente der NASA eine Veränderung des elektrischen Potenzials um 0,55 Volt. „Ein halbes Volt ist fast nichts“, erklärte Collinson. Diese winzige Spannung entspreche der Stärke einer Uhrenbatterie, reiche aber aus, um den Polarwind zu erklären. Das elektrische Potenzial beschleunigt die Wasserstoffionen und schleudert sie mit Überschallgeschwindigkeit in den Weltraum.

Starke Kräfte überwinden die Schwerkraft

Die NASA betonte, dass das ambipolare Feld auf die Wasserstoffionen eine 10,6 Mal stärkere Kraft ausübt als die Schwerkraft der Erde. Diese Kraft reicht aus, um die Teilchen gegen die Schwerkraft in den Weltraum zu befördern. So erreichen die geladenen Partikel weitaus größere Höhen, als es ohne das Feld möglich wäre. „Es funktioniert wie ein Förderband, das die Atmosphäre in den Weltraum transportiert“, sagte Collinson.

Die Forscher planen nun weitere Missionen, um die Auswirkungen des ambipolaren Feldes auf die Erde und ihre Atmosphäre genauer zu untersuchen.

Was du dir merken solltest:

• Die NASA entdeckte das dritte Energiefeld der Erde – das sogenannte das ambipolare elektrische Feld – , das eine wichtige Rolle beim Polarwind spielt und die Grenze zwischen Erde und Weltraum definiert.
• Ein suborbitaler Raketenflug 2022 ermöglichte erstmals die Messung des schwachen Feldes, das den Polarwind antreibt, indem es Wasserstoffionen mit Überschallgeschwindigkeit in den Weltraum schleudert.
• Das ambipolare Feld übt eine 10,6 Mal stärkere Kraft als die Erdanziehung aus und transportiert atmosphärische Teilchen ins All.

Übrigens: Der NASA-Satellit Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), der sich 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt befindet, hat Bilder einer gigantischen Rauchwolke über Brasilien aufgenommen. Mehr dazu erfährst du in unserem Artikel.

Bild: © NASA/Conceptual Image Lab