Atklājumi.lv

Spēcīgs elektriskais vējš “izsūc” planētu okeānus un atmosfēras

Kā jaunā pētījumā atklājuši NASA un Londonas Universitātes koledžas (Lielbritānija) zinātnieki, uz Venēras ir tik spēcīgs elektriskais jeb jonu vējš, ka tas spēj izmest kosmosā ūdens daļiņas no planētas atmosfēras. Neparasti spēcīgais elektriskais vējš, iespējams, spēlējis nozīmīgu lomu planētas okeānu izzušanā.

Pētījuma rezultāti publicēti žurnālā “Geophysical Research Letters”. 

“Tas ir apbrīnojami un šokējoši. Mēs nekad neticējām, ka elektriskais vējš var būt tik spēcīgs, ka tas spēj “izsūkt” ūdeni no atmosfēras, novadot to tieši kosmosā. Tas ir kaut kas, kas turpmāk obligāti jāpārbauda, meklējot apdzīvojamas planētas pie citām zvaigznēm,” atklājumu komentējis NASA zinātnieks Glins Kolinsons (Glyn Collinson).

Pēc izmēra un gravitācijas spēka Venēra ir Zemei vislīdzīgākā planēta Saules sistēmā.

Ir pierādījumi, kas liecina, ka reiz uz Venēras bijuši okeāni, kas izvārījušies un pārvērtušies tvaikos planētas virsmas augstās temperatūras dēļ (Venēras virsmas temperatūra ir ap 240 grādiem pēc Celsija skalas).

Un tomēr, neskatoties uz okeānu iztvaikošanu, Venēras blīvajā atmosfērā (tajā ir aptuveni 100 reizes lielāks spiediens, nekā Zemes atmosfērā) ir 10,000 – 100,000 reižu mazāk ūdens, nekā Zemes atmosfērā. Tas mudina domāt, ka kāda procesa rezultātā ūdens no atmosfēras aizvadīts, tomēr līdz šim nebija droši zināms, kas tieši bijis šis spēks.

Līdz šim tika uzskatīts, ka pie atmosfēras ūdens zaudējumiem varētu būt vainojams Saules vējš, taču jaunāko pētījumu dati liecina, ka Venēras atmosfēra ūdeni tomēr zaudējusi neparasti spēcīga sava elektriskā vēja dēļ.

Tiek uzskatīts, ka katrai planētai ar atmosfēru ir ne tikai gravitācijas lauks, bet arī vājš elektriskais (elektromagnētiskais) lauks. Gravitācijas lauks mēģina atmosfēru noturēt pie planētas, bet elektriskais lauks mēģina atmosfēras augšējos slāņus izspiest kosmosā.

Pētījuma rezultāti liecina, ka Venēras elektriskais lauks ir tik spēcīgs, ka tas var paātrināt vienu no ūdens sastāvdaļām, skābekli, līdz ātrumam, kas ir pietiekams, lai tā molekulas izkļūtu no planētas gravitācijas lauka.

Kad ūdens molekulas nonāk augšējā atmosfērā, Saules gaisma ūdeni sadala ūdeņraža jonos, kas spēj no atmosfēras “izbēgt” ļoti ātri un smagākajos skābekļa jonos, ko prom aiznes elektriskais vējš.

Zinātnieki pētījuši elektronu un to līdzi “aizvilkto” jonu aizplūšanu gan no Titāna, gan Marsa un Venēras. Izpētes gaitā zinātnieki atklāja, ka šādi no Venēras ik gadu aizplūst aptuveni 100 tonnas skābekļa, turklāt šis process norisinās jau miljardiem gadu.

Venēras elektriskais lauks izpētīts, izmantojot NASA elektronu spektrometru NASA-SwRI-UCL. Novērojot elektronu izplūšanu no atmosfēras, zinātnieki pamanīja, ka tie pamet planētas atmosfēru ātrāk nekā gaidīts, jo tos paātrina spēcīgais Venēras elektriskais lauks. Izmērot ātruma pārmaiņas, zinātnieki atklāja, ka lauks ir daudz spēcīgāks, nekā gaidīts – vismaz 5 reizes spēcīgāks par Zemes elektrisko lauku.

Pagaidām zinātnieki nemāk izskaidrot, kādēļ Venēras elektriskais lauks ir tik spēcīgs. Iespējams, tas saistīts ar Venēras tuvo atrašanos pie Saules un ultravioleto Saules gaismu, kas to sasniedz. Atrisināt šo jautājumu līdz galam astronomiem būs grūts uzdevums, jo Venēras elektriskā lauka mērījumus veikt ir ļoti sarežģīti.
Pētījuma autori pieminējuši, ka ir vēl kāda planēta, kurā elektriskais vējš varētu spēlēt nozīmīgu lomu. Tas ir Marss.

Šobrīd NASA “MAVEN” misijas ietvaros tiek veikts pētījums par to, kādēļ Marss zaudējis tik lielu daļu savas atmosfēras un ūdens. Elektriskais vējš ir viena no galvenajām versijām, kas gan vēl nav pārbaudīta.

Astronomiem ir būtiski izprast planētu elektriskā vēja nozīmi, jo tas var palīdzēt nākotnē noteikt precīzākus apdzīvojamo zonu izmērus un vietas pie citām zvaigznēm. Pat vājš elektriskais vējš var novest pie vērā ņemama ūdens un atmosfēras zuduma.

Attēls: NASA.

Avots:

ucl.ac.uk

Brīvpieejas materiāls. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.