Forskning

Tusentals ton av jordens atmosfär förloras varje år

2008-12-15

Ett svensk-amerikanskt forskarlag har gjort mätningar med de europeiska Clustersatelliterna som visar att flera tusen ton av jordens atmosfär årligen strömmar långt ut i rymden från jordens polarområden. Doktoranden Erik Engwall vid Uppsala universitet och Institutet för rymdfysik har lett studien som publiceras i Nature Geoscience.

De nya mätningarna visar att den så kallade polarvinden, en mycket uttunnad vind av väte och syre, blåser oförminskad till mycket hög höjd. Vätet har tidigare bara kunnat mätas med satelliter på låg höjd, så man har inte vetat om det fortsätter långt ut i rymden eller om det sprids ut och snart kommer tillbaka till jorden. Det står nu klart att partiklarna verkligen går förlorade från jorden, eftersom man med Clustersatelliterna kunnat följa dem till höjder nästan tio gånger jordens diameter.

- Vi behöver inte vara oroliga för vår överlevnad, eftersom polarvinden inte utgör något hot mot jordens atmosfär", säger Erik Engwall, och påpekar att ett utflöde av den storlek som satelliterna mäter upp inte gör någon dramatisk skillnad ens under solsystemets livstid. Men liknande fenomen kan vara betydande vid andra himlakroppar.

- Att förstå hur jordens atmosfär utvecklas är dessutom viktigt för att få mer kunskap om atmosfärer som är gynnsamma för liv, tillägger Erik Engwall.

Upptäckten gjordes när Uppsalaforskarna försökte förstå varför det mätinstrument de byggt till Clustersatelliterna tycktes ge felaktiga resultat i rymden ovanför jordens poler.

- Där vi väntade oss att hitta svaga elektriska fält såg vi till vår förvåning alldeles för starka fält i en riktning som helt enkelt är omöjlig, säger Anders Eriksson, som ansvarar för driften av instrumentet.

Erik Engwall visade med hjälp av datorsimuleringar att de konstiga mätningarna kunde förklaras av att satelliterna befann sig i en vind av elektriskt laddade partiklar som strömmar ut från jordens polarområden. Det gjorde att forskarlaget kunde förvandla det förargliga "mätfelet" till en metod att mäta polarvinden betydligt längre bort från jorden än tidigare.

- I dessa områden har polarvinden förut varit helt osynlig och vår metod har därför gett oss många nya insikter, säger Erik Engwall.

Läs artikeln på Nature Geoscience webbplats.

Cluster är ett av den europeiska rymdstyrelsen ESA:s hörnstensprojekt, med fyra satelliter i formation som har varit i omloppsbana runt jorden sedan år 2000. Institutet för rymdfysik i Uppsala ansvarar för ett instrument för mätning av elektriska fält på var och en av satelliterna. Den svenska forskningen med Cluster finansieras av Rymdstyrelsen.