Un team internazionale di ricercatori della NASA ha misurato per la prima volta il campo elettrico ambipolare della Terra, un fenomeno sfuggente per oltre 60 anni. La scoperta, avvenuta grazie alla missione Endurance della NASA, fornisce nuovi strumenti per comprendere l'atmosfera terrestre e valutare l'abitabilità di altri pianeti.
Il campo elettrico ambipolare, una forza invisibile fondamentale quanto gravità e magnetismo, influenza significativamente la forma e il comportamento della ionosfera terrestre. Gli scienziati ipotizzavano da tempo il suo ruolo cruciale nella fuga atmosferica sopra i poli terrestri, ma solo ora sono riusciti a confermarlo e quantificarlo.
La misurazione è avvenuta durante un lancio di razzi dall'arcipelago norvegese delle Svalbard, vicino al Polo Nord. Il razzo Endurance ha raggiunto un'altitudine di 768 km, raccogliendo dati cruciali durante un volo di 19 minuti. I risultati hanno rivelato un cambiamento di potenziale elettrico di appena 0,55 volt su un intervallo di altitudine di 518 km.
Nonostante la sua apparente debolezza, questo campo elettrico ha implicazioni profonde. Per gli ioni di idrogeno, le particelle più abbondanti nel "vento polare", la forza verso l'esterno generata da questo campo è 10,6 volte più forte della gravità. Ciò spiega come particelle fredde possano raggiungere velocità supersoniche quando sfuggono nello spazio.
Il campo ambipolare influenza non solo le singole particelle, ma aumenta anche l'"altezza di scala" della ionosfera del 271%, espandendo effettivamente questo strato atmosferico a altezze maggiori di quanto si pensasse possibile in precedenza.
"È come un nastro trasportatore che solleva l'atmosfera nello spazio", ha aggiunto Collinson.
Questa scoperta apre nuove strade per l'esplorazione, non solo sulla Terra ma in tutto il sistema solare. Gli scienziati si aspettano di trovare campi elettrici simili su altri pianeti con atmosfere, inclusi Venere e Marte.
La missione Endurance, così chiamata in onore della famosa spedizione antartica di Ernest Shackleton, ha richiesto anni di sviluppo tecnologico. Nel 2016, Collinson e il suo team hanno iniziato a lavorare su un nuovo strumento capace di rilevare il debole campo ambipolare terrestre, spingendo ai limiti la tecnologia esistente.
Questa misurazione rappresenta un importante passo in avanti nella comprensione dei meccanismi che governano l'atmosfera terrestre e potrebbe fornire preziose informazioni per lo studio di potenziali ambienti abitabili su altri pianeti.