Lần đầu tiên phát hiện điện trường bao quanh Trái Đất

Lần đầu tiên các nhà khoa học NASA phát hiện trường năng lượng vô hình bao quanh Trái Đất, đẩy một phần khí quyển vào vũ trụ.

Trường năng lượng vô hình này mang tên điện trường lưỡng cực, được phát hiện bởi tên lửa cận quỹ đạo Endurance của NASA.

Điện trường lưỡng cực đã được các nhà khoa học đặt giả thuyết từ cách đây 60 năm và cho rằng nó đóng vai trò chủ chốt đối với Trái Đất tương tự từ trường và trọng trường.

Các nhà khoa học hy vọng việc nghiên cứu điện trường lưỡng cực sẽ giúp họ hiểu rõ hơn khí quyển hành tinh tiến hóa như thế nào và hoạt động ra sao. Phát hiện này được nhóm nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature hôm 28/8.

Bức xạ cực tím từ Mặt Trời tương tác với nguyên tử ở lớp khí quyển Trái Đất mang tên tầng điện ly (nằm cách mặt đất 60 - 300 km), khiến chúng mất đi electron và biến đổi thành ion. Về lý thuyết, quá trình này tạo ra điện trường nhẹ bao quanh hành tinh, tồn tại ở dạng "gió cực", hay luồng hạt tuôn từ khí quyển Trái Đất vào không gian.

Manh mối về sự tồn tại của điện trường như vậy được phát hiện lần đầu tiên năm 1968 bởi tàu vũ trụ bay quanh Nam Cực và Bắc Cực.

Giới nghiên cứu dự đoán một phần khí quyển Trái Đất bị thất thoát vào vũ trụ, đặc biệt sau khi nó nóng lên do ánh sáng Mặt Trời.

Nhưng gió cực chứa các hạt lạnh nên không bị nóng lên, nhưng vẫn di chuyển ở tốc độ phá vỡ rào cản âm thanh. Vì vậy, chắc chắn phải có thứ gì đó đã hút những hạt này ra khỏi khí quyển.

Các nhà nghiên cứu phóng tên lửa Endurance từ bãi phóng ở Svalbard gần Bắc Cực nhằm tìm hiểu nguồn gốc của gió cực. Tên lửa được đưa lên độ cao 768,03 km phía trên mặt đất trước khi hạ cánh ở biển Greenland 19 phút sau.

Dữ liệu mà Endurance thu thập được trong phạm vi 518 km cho thấy điện áp có sự thay đổi ở mức 0,55 volt, bằng cường độ của pin đồng hồ. Sự chênh lệch điện áp này đẩy ion hydro, hạt dồi dào nhất trong gió mặt trời, với lực mạnh gấp 10,6 lần lực hấp dẫn, đủ mạnh để đẩy các hạt trong khí quyển vào không gian ở tốc độ siêu thanh. Cơ chế đó giống như băng chuyền nâng khí quyển vào không gian.