Ungkap rahasia atmosfer Bumi, NASA temukan medan energi global baru

NASA baru-baru ini mengumumkan penemuan medan energi global ketiga di sekitar Bumi, yang dikenal sebagai medan listrik ambipolar. Penemuan ini memberikan wawasan baru tentang dinamika atmosfer dan potensi untuk memahami planet lain yang dapat dihuni.

Dilansir dari New Atlas (2/9), medan listrik ambipolar adalah medan listrik lemah yang menggerakkan partikel bermuatan ke luar angkasa di atas kutub Bumi. Sebelumnya, hanya dua medan energi global yang diketahui ada di sekitar Bumi: medan gravitasi, yang dihasilkan oleh massa planet, dan medan elektromagnetik, yang dihasilkan oleh logam yang berputar di inti Bumi.

Penemuan ini dikonfirmasi melalui misi Endurance NASA, yang diluncurkan pada 11 Mei 2022 dari Svalbard, Norwegia. Misi ini bertujuan untuk mengukur perubahan potensial listrik dari ketinggian 250 km hingga 768 km di atas permukaan Bumi. Instrumen di atas roket berhasil mendeteksi perubahan sebesar 0,55 volt, yang cukup untuk menjelaskan fenomena "angin kutub".

Sejak tahun 1960-an, pesawat ruang angkasa yang terbang di atas kutub Bumi telah mendeteksi partikel yang mengalir keluar dari atmosfer ke luar angkasa. Partikel-partikel ini bergerak dengan kecepatan supersonik meskipun tetap dingin, yang bertentangan dengan ekspektasi. Para ilmuwan menduga bahwa fenomena ini disebabkan oleh medan listrik ambipolar.

Medan ini mulai terbentuk pada ketinggian sekitar 250 km di atas kutub, di mana elektron lebih mudah terlepas dari atom hidrogen dan oksigen, meninggalkan ion bermuatan positif. Ion-ion ini jauh lebih berat daripada elektron, sehingga jika hanya gravitasi yang bekerja, ion-ion tersebut akan jatuh ke bawah sementara elektron diluncurkan ke luar angkasa. Namun, karena ion dan elektron memiliki muatan yang berlawanan, mereka tetap tertarik satu sama lain, yang akhirnya memperpanjang “tinggi skala” atmosfer di atas kutub.

Penemuan medan listrik ambipolar ini memiliki dampak signifikan terhadap pemahaman kita tentang pelarian atmosfer dan evolusi ionosfer Bumi. Medan ini juga memberikan wawasan penting tentang kondisi atmosfer planet lain yang berpotensi dapat dihuni. Dengan memahami gerakan dan evolusi kompleks atmosfer planet kita, kita dapat memperoleh petunjuk tidak hanya tentang sejarah Bumi tetapi juga tentang misteri planet lain dan menentukan mana yang mungkin layak huni.

Penelitian ini membuka jalan bagi studi lebih lanjut tentang bagaimana medan listrik ambipolar mempengaruhi atmosfer dan iklim Bumi, serta bagaimana kita dapat menggunakan pengetahuan ini untuk eksplorasi planet lain di masa depan.