Wissenschaftler haben die erste direkte Messung eines schwachen elektrischen Feldes in der oberen Erdatmosphäre aufgezeichnet, das als ambipolares elektrisches Feld bezeichnet wird. Diese Entdeckung, die während der NASA-Mission Endurance gemacht wurde, die im Mai 2022 von Svalbard, Norwegen, gestartet wurde, könnte unser Verständnis der atmosphärischen Dynamik und der lebensunterstützenden Bedingungen auf der Erde erheblich beeinflussen.
Unter der Leitung von Glyn Collinson vom Goddard Space Flight Center der NASA hat die Mission die Existenz dieses schwachen elektrischen Feldes bestätigt, das mit nur 0,55 Volt gemessen wurde. Es spielt eine entscheidende Rolle, indem es das Gleichgewicht geladener Teilchen aufrechterhält und verhindert, dass sie in den Weltraum entweichen.
Wenn Sonnenlicht mit atmosphärischen Atomen interagiert, werden negativ geladene Elektronen ausgestoßen, die davon treiben. Die verbleibenden schwereren positiv geladenen Sauerstoffionen erzeugen ein schwaches elektrisches Feld, das zur Stabilisierung der Atmosphäre beiträgt. Dieses Feld gibt auch leichteren Teilchen wie Wasserstoff Energie und erleichtert deren Entkommen aus dem Gravitationsfeld der Erde – ein Phänomen, das als Polarwind bekannt ist.
Die in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Ergebnisse bieten neue Einblicke in die Entwicklung der Erdatmosphäre und ihre Fähigkeit, Leben zu unterstützen. David Brain, ein Planetenwissenschaftler an der Universität von Colorado Boulder, merkt an, dass der Vergleich elektrischer Felder zwischen verschiedenen Planeten aufzeigen könnte, warum die Erde bewohnbar bleibt, während andere, wie Mars und Venus, dies nicht tun.
Als Reaktion auf diese Erkenntnisse hat die NASA eine Nachfolgemission namens Resolute genehmigt, die darauf abzielt, planetarische elektrische Felder und deren Auswirkungen auf atmosphärische Entweichung und Bewohnbarkeit weiter zu untersuchen.