Wissenschaftler entdecken drittes Energiefeld der Erde: ambipolares elektrisches Feld.

Schon in den 1960er-Jahren vermutete man seine Existenz, nun haben Wissenschaftler den Beweis erbracht: Die Erde besitzt ein drittes Energiefeld.

Wissenschaftler der US-Raumfahrtbehörde Nasa haben ein drittes Energiefeld der Erde nachgewiesen. Neben dem Magnetfeld und dem Schwerefeld gibt es auch das sogenannte ambipolare elektrische Feld. Dieses schwache, erdumspannende Feld könnte ebenso grundlegend für die Eigenschaften unserer Erde sein wie die beiden anderen Felder, schreiben die Forscher im Fachblatt „Nature“.

Das ambipolare elektrische Feld beeinflusste demnach maßgeblich die Grenze zwischen Erde und Weltall. Es ist eine der Haupttriebkräfte des Polarwinds – eines stetigen Ausflusses geladener Teilchen im Weltraum oberhalb des Pols.

Bereits in den 1960er-Jahren entdeckten Raumsonden einen Partikelstrom, der aus der Erdatmosphäre ins All strömt. Lange Zeit war unklar, was diese Strömungen verursachten. Glyn Collinson, Hauptautor der Studie, erklärt: „Irgendetwas musste diese Partikel aus der Atmosphäre ziehen.“ Wissenschaftler vermuteten ein bis dahin unentdecktes elektrisches Feld als Ursache.

Collinson und sein Team begannen vor knapp zehn Jahren mit der Entwicklung neuer Instrumente, um dieses Feld zu messen. 2022 startete ihre Mission mit einem suborbitalen Raketenflug von der Antarktis zur norwegischen Inselgruppe Svalbard nahe des Nordpols. „Svalbard ist die einzige Raketenbasis der Welt, auf der man durch den Polarwind fliegen und die von uns benötigten Messungen machen kann“, sagte Mitautorin Suzie Imber.

Die Forscher stellen fest, dass sich das elektrische Potenzial an der Stelle des neu entdeckten Energiefelds um 0,55 Volt veränderte. „Ein halbes Volt ist fast nichts –, das ist gerade einmal so stark wie eine Uhrenbatterie“, erläuterte Collinson. „Aber das ist genau der richtige Wert, um den Polarwind zu erklären.“

Laut Nasa sind Wasserstoffionen im Polarwind durch dieses Feld einer Kraft ausgesetzt, die 10,6-mal stärker ist als die Schwerkraft. Mitautor Alex Glocer sagt: „Das ist mehr als genug, um der Schwerkraft entgegenzuwirken – es reicht sogar aus, um die Teilchen mit Überschallgeschwindigkeit nach oben in den Weltraum zu schleudern.“

Das neue Energiefeld ermöglicht es den Partikeln, viel größere Höhen zu erreichen, als dies ohne das Feld möglich wäre. Collinson vergleicht es mit einem Fließband: „Es ist wie ein Förderband, das die Atmosphäre im Weltraum anhebt.“

Es ist faszinierend zu sehen, wie Wissenschaftler immer wieder neue Erkenntnisse über unseren Planeten gewinnen. Die Entdeckung des ambipolaren elektrischen Feldes der Erde zeigt, dass es noch viele Geheimnisse gibt, die darauf warten, von uns entschlüsselt zu werden.