اكتشف العلماء مجالًا كهربائيًا جديدًا في الغلاف الجوي للأرض وهو أمر بالغ الأهمية للحياة

تم اكتشاف مجال كهربائي خافت في الغلاف الجوي للأرض، مما يؤكد نظرية ظل العلماء يؤمنون بها منذ عقود. هذا المجال الكهربائي ثنائي القطب، على الرغم من ضعفه عند 0.55 فولت فقط، يمكن أن يلعب دورًا حيويًا في تشكيل تطور الغلاف الجوي للأرض وقدرته على دعم الحياة، وفقًا للنتائج الحديثة. وقاد جلين كولينسون، عالم الغلاف الجوي في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، مهمة صاروخ إندورانس، التي نجحت في قياس هذا المجال في مايو 2022 فوق سفالبارد بالنرويج. وقد وصف كولينسون هذا المجال بأنه «مجال الطاقة الكوكبية» الذي استعصى على القياس العلمي حتى الآن.

كيف يؤثر المجال القطبي على الغلاف الجوي للأرض

ويُعتقد أن وجود هذا المجال يفسر ظاهرة لوحظت منذ عقود مضت، وهي الرياح القطبية. عندما يضرب ضوء الشمس الذرات في الغلاف الجوي العلوي، فإنه يمكن أن يتسبب في تحرر الإلكترونات سالبة الشحنة والانجراف إلى الفضاء، بينما تبقى أيونات الأكسجين الأثقل ذات الشحنة الموجبة. للحفاظ على جو محايد كهربائيا، يتشكل مجال كهربائي خافت، يربط هذه الجسيمات ببعضها البعض ويمنع الإلكترونات من الهروب. وقد تبين أن هذا المجال الضعيف يوفر الطاقة للأيونات الأخف وزنا، مثل الهيدروجين، مما يمكنها من التحرر من جاذبية الأرض والمساهمة في الرياح القطبية.

يمكن أن يكون لهذا المجال الكهربائي ثنائي القطب آثار على صلاحية الكواكب للسكن. وأشار ديفيد برين، عالم الكواكب في جامعة كولورادو بولدر، إلى أن فهم كيفية اختلاف هذه المجالات عبر الكواكب يمكن أن يسلط الضوء على سبب بقاء الأرض صالحة للسكن مقارنة بالكواكب مثل المريخ والزهرة. على الرغم من أن كلا من المريخ والزهرة يمتلكان مجالات كهربائية، إلا أن غياب المجال المغناطيسي العالمي على هذين الكوكبين سمح لمزيد من غلافهما الجوي بالهروب إلى الفضاء، مما قد يغير مناخهما بشكل كبير.

مزيد من البحوث المخطط لها

وقد وافقت وكالة ناسا مؤخرًا على مهمة متابعة بصاروخ يحمل اسم Resolute، ومن المتوقع إطلاقه قريبًا. يعتقد كولينسون أن البحث المستمر في المجالات الكهربائية الكوكبية قد يساعد في الإجابة على الأسئلة الأساسية حول سبب دعم الأرض للحياة بينما لا تدعم الكواكب الأخرى ذلك.