المجال الكهربائي الأمبيبولاري

رصدت وكالة ناسا لأول مرة على الإطلاق مجالاً كهربائياً يشمل كوكب الأرض بأسره، ويعرف هذا المجال باسم "المجال الكهربائي الأمبيبولاري"، وتم اكتشافه بواسطة صاروخ ناسا شبه المداري "إندورانس" بعد أكثر من 60 عاماً من افتراض وجوده، ويُعتقد أنه ضروري لكوكبنا كما هو الحال بالنسبة للمجالات المغناطيسية والجاذبية الأكثر شهرة.

يأمل العلماء في أن تساهم دراسة هذا المجال في فهم أعمق لتطور الغلاف الجوي لكوكبنا وكيفية سلوكه اليوم، ونشر الباحثون نتائج دراستهم في مجلة "Nature".

قال جلين كولينسون، المؤلف الرئيسي للدراسة ورئيس تحقيقات مهمة "إندورانس" في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في غرينبلت، بولاية ماريلاند: "أي كوكب يمتلك غلافا جويا يجب أن يكون لديه مجال أمبيبولاري، والآن بعد أن قمنا بقياسه أخيراً، يمكننا البدء في تعلم كيفية تأثيره على كوكبنا والكواكب الأخرى بمرور الوقت."

كيف نشأ المجال الكهربائي حول كوكب الأرض ؟

في طبقة من الغلاف الجوي للأرض تُعرف باليونوسفير (تقع بين 60 إلى 300 كيلومتر فوق سطح الأرض)، تقصف الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس الذرات، مما يجردها من الإلكترونات لتحويلها إلى أيونات، ومن الناحية النظرية، يجب أن يؤدي هذا إلى إنشاء مجال كهربائي طفيف حول كوكبنا، وكذلك حول الكواكب الأخرى المشابهة له.

الدليل على وجود مجال كهربائي حول كوكب الأرض

تم اكتشاف أول دليل على وجود هذا المجال الكهربائي في عام 1968 بواسطة المركبات الفضائية التي حلقت فوق القطبين الشمالي والجنوبي لكوكبنا، وجاء الدليل على شكل "ريح قطبية"، أو تيار من الجسيمات التي كانت تتدفق من الغلاف الجوي للأرض إلى الفضاء.

من المتوقع أن يتسرب جزء من الغلاف الجوي للأرض إلى الفضاء، خاصة بعد تسخينه بواسطة ضوء الشمس، لكن الريح القطبية كانت أكثر غموضاً؛ حيث كانت الجسيمات فيها باردة، مما يعني أنه لم يتم تسخينها، ولكنها كانت لا تزال تتحرك بسرعات تفوق سرعة الصوت.

وقال كولينسون: "كان لابد أن يكون هناك شيء يجذب هذه الجسيمات من الغلاف الجوي"، ومع ذلك، كان اكتشاف المجال الكهربائي المحتمل أمراً صعباً، حيث كان المجال ضعيفاً جداً، وكانت التقلبات القابلة للكشف تحدث فقط على مسافات تصل إلى مئات الكيلومترات.

يذكر أنه للبحث في أصول الريح القطبية، أطلق الباحثون صاروخ "إندورانس" من قاعدة إطلاق الصواريخ في سفالبارد بالقرب من القطب الشمالي، وتم إرساله إلى ارتفاع 768.03 كيلومتر فوق سطح الأرض قبل أن يهبط في بحر غرينلاند بعد 19 دقيقة.