北極付近から打ち上げられたNASAのロケットが、60年以上前に初めて仮説が立てられたものを公式に検出した。それは、地球を覆う両極性の電場である。
機関の発表によると、この磁場の存在は、地球全体の電位を測定するために打ち上げられたロケット「エンデュランス」ミッションによる測定で証明された。この電位は大気中の荷電粒子に非常に弱い影響を与えると予想されていたため、検出は困難だった。しかし、この性質は、地球上で他の場所では確認されていない生命が、私たちが知る生命として生存している理由の一つである可能性もある。
エンデュランス号は、チームメンバーの一人が「終末的な強風とホワイトアウト」のために遅延した後、2022年5月にノルウェーのスヴァールバル諸島ニーオーレスンから打ち上げられました。その名前の由来は、1914年に南極の氷に閉じ込められて沈没した、サー・アーネスト・シャクルトンの不運な船にちなんで名付けられていることを考えると、ミッションの始まりとしてはふさわしいものでした。エンデュランス号の残骸は2022年にウェッデル海の海底で発見されました。
「スヴァールバル諸島は、極地の風の中を飛行し、必要な測定を行うことができる世界で唯一のロケット発射場です」と、レスター大学の宇宙物理学者で論文の共著者であるスージー・インバー氏はNASAの発表で述べた。
エンデュランスは20分間の飛行で高度477マイル（768キロメートル）に到達し、グリーンランド海に着水しました。エンデュランスのミッションチームは、昨日ネイチャー誌に掲載された論文で報告された電界の存在を確認しました。
ロケットは飛行中にわずか0.55ボルトの電位変化を計測した。これは、弱い電界が地球の大気から宇宙へ粒子が流出する極風の原因となっている可能性があることを示している。
「0.5ボルトというのはほとんど無意味です。時計の電池くらいの強さしかありません」と、エンデュランス計画の主任研究者であり、論文の筆頭著者でもあるグリン・コリンソン氏は、同じ発表の中で述べています。「しかし、極地の風を説明するにはちょうど良い量です。」
電場は両極性である。これは風が両極に存在するからではなく、電子とイオンの間の引っ張り合いが双方向に行われているためである。質量のはるかに大きいイオンは電子を地表に向かって引き下げ、一方、電子は宇宙空間に向かってうねりながらイオンを上向きに引っ張る。
「 [電離層を制御する電界]によって、磁気圏への冷たいO +イオンの供給が3,800%以上増加し、波動粒子相互作用などの他のメカニズムによって加熱され、さらに脱出速度まで加速されると推測されます」と研究チームは論文に記しています。「地球の静電場はそれ自体で極風を駆動するのに十分な強さがあり、磁気圏の大部分を占める冷たいH +イオンの起源であると考えられます。」言い換えれば、この新たに確認された電界は、イオンを地球の大気圏から宇宙へと押し出し、磁気圏の構成を形作る重要な推進力となっているのです。
電場の発見は、惑星の進化を説明する上でも役立つ可能性があります。現在では生命が住めない金星や火星のような惑星も、かつては地球のような惑星でした。金星の高温で有害な大気は、温室効果ガスの暴走によるものと考えられています。火星の乾燥した荒れ地には、かつて表面に液体の水の湖がありました。地球上のごくわずかな電場が、惑星の大気の進化を形作り、隣国が過酷な環境になる一方で、地球が居住可能な状態を保ってきたのかもしれません。
