Bilim insanları, 60 yıllık teorik öngörülerin akabinde, Dünya’nın etrafında var olduğu düşünülen bu görünmeyen güç alanını sonunda keşfetmeyi başardı. Ambipolar alan olarak isimlendirilen bu buluş, Dünya’nın atmosferine dair anlayışımızda ihtilal yaratabilecek bir adım olarak bedellendiriliyor.
Yeni keşif için özel bir gemi inşa edildi
NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden gökbilimci Glyn Collinson, her atmosfere sahip gezegenin ambipolar bir alanı olması gerektiğini belirtti ve “Bu alanı artık ölçebildiğimize nazaran, gezegenimizin ve başka gezegenlerin vakit içinde nasıl şekillendiğini öğrenmeye başlayabiliriz,” dedi.
Dünya, uzayda sabit duran bir toprak modülü olmanın ötesinde, etrafında birçok farklı güç alanı barındırıyor. Örneğin yer çekimi alanı, gezegenimizi bir ortada tutarak atmosferi sıkıca koruyan bir güç olarak vazife yapıyor. Bunun yanı sıra, Dünya’nın içindeki dönen iletken malzemenin ürettiği manyetik alan, gezegenimizi güneş rüzgarlarının ve radyasyonun ziyanlı tesirlerinden koruyor.
1968 yılında, bilim insanları uzayın derinliklerinde fark edemedikleri bir fenomeni tanımladılar. Dünya’nın kutupları üzerinde uçan bir uzay aracı, atmosferden kaçan süpersonik parçacıkların oluşturduğu bir rüzgarı tespit etti. Bu durumu açıklayabilecek en düzgün teori, üçüncü bir elektrik gücü alanının varlığıydı.
Collinson, “Bu alana ambipolar alan deniyor ve kaotik bir güç olarak tanımlanabilir. Yer çekimine karşı koyuyor ve parçacıkları uzaya gerçek itiyor. Lakin bu alanı daha evvel hiç ölçemedik zira teknolojimiz yetersizdi. Bu görünmez kuvveti tespit etmek emeliyle Endurance roket gemisini inşa ettik,” dedi.
Ambipolar alanın çalışma prensibi ise şöyle öngörülüyordu: Yaklaşık 250 kilometre yükseklikte, atmosferin iyonosfer ismi verilen bir katmanında, çok ultraviyole ve güneş radyasyonu atmosferdeki atomları iyonize eder, yani negatif yüklü elektronları koparır ve atomu müspet yüklü bir iyona dönüştürür.
Daha hafif elektronlar uzaya hakikat hareket ederken, daha ağır iyonlar yere yanlışsız çekilir. Fakat plazma ortamı yük nötrlüğünü muhafazaya çalışır ve bu da elektronlar ile iyonlar ortasında bir elektrik alanının oluşmasına neden olur. Bu alana ambipolar alan denir zira her iki istikamette de çalışır; iyonları aşağıya, elektronları ise üste gerçek çeker.
Ambipolar alanın inanılmaz derecede zayıf olması nedeniyle Collinson ve grubu, bu alanı tespit edebilmek için özel bir gemi tasarladı. Endurance misyonu kapsamında, Mayıs 2022’de fırlatılan bu gemi, 768,03 kilometre yüksekliğe ulaşarak kıymetli bilgiler elde etti. Bu datalar ortasında elektrik potansiyelinde yalnızca 0,55 voltluk bir değişim ölçüldü ve bu, gereken tek şeydi.
Collinson, “Yarım volt, neredeyse hiçbir şey değil; sırf bir saat pilinin gücüne muadil. Fakat bu, kutup rüzgarını açıklamak için tam da gereken ölçü,” diyerek bulgunun kıymetini vurguladı. Çalışmanın ortak müellifi Alex Glocer’e nazaran, bu küçük güç farkı, yer çekimine karşı koymak ve parçacıkları süpersonik suratlarla uzaya fırlatmak için ziyadesiyle kâfi. Ayrıyeten, Mars ve Venüs üzere gezegenlerde de misal bir alanın var olabileceği bedellendiriliyor.
