Rakett fra Svalbard løser viktig gåte

En rakett skutt opp fra Svalbard kan ha bidratt til å løse et av menneskehetens største spørsmål: Hvorfor finnes det liv på jorden, men ikke på andre planeter i vårt solsystem? Dette er et spørsmål som sikkert også har opptatt mange svalbardianere når de har skuet opp mot stjernehimmelen på en skyfri natt.

Tidlig i 2022 ankom en gruppe forskere fra NASA Svalbard med en rakett. Sammen med forskere fra blant annet Unis, hadde de som mål å finne svar på dette spørsmålet. Etter flere dagers utsettelse på grunn av det som amerikanerne kalte «tidenes uvær», ble forskningsraketten Endurance skutt opp fra Ny-Ålesund i mai 2022. Raketten nådde nesten 800 kilometers høyde og foretok målinger helt til den falt ned i havet vest for Svalbard. Ved hjelp av Eiscat-radaren fulgte forskningsgruppen nøye med på de atmosfæriske forholdene over- og rundt Svalbard. 

Denne gangen lette forskerne imidlertid ikke etter nordlys. Tvert imot, de var på jakt etter rolige atmosfæriske forhold med minst mulig forstyrrelser.

Nylig ble de første resultatene fra denne rakettkampanjen publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Nature. Så, hva fant raketten? Jo, den målte et svakt elektrisk felt – også kjent som et ambipolart elektrisk felt – og en elektrisk spenning som var lavere enn det du finner i et klokkebatteri.

En grunnleggende forutsetning for liv er oksygen. Dette viktige elementet finnes både i atmosfæren og bundet i vann. Takket være et beskyttende magnetfelt rundt jorden, blir ikke atmosfæren vår sugd ut i verdensrommet slik det skjer på mange andre planeter. Tyngdekraften holder det tynne gasslaget som utgjør atmosfæren på plass. Men det er verdt å merke seg at noe av jordens atmosfære faktisk lekker ut, og mesteparten av denne lekkasjen skjer omkring polområdene - vi sier gjerne at det snør oppover. 

Deler av atmosfæren består nemlig av elektrisk ladde partikler – de samme partiklene som bidrar til nordlyset på våre breddegrader.

Ladde partikler lar seg påvirke av både elektriske og magnetiske felt. Over Svalbard og store deler av polområdene fører jordens magnetfelt disse partiklene direkte ut i verdensrommet. Noen av de ladde partiklene – elektroner og ioner – kan overvinne tyngdekraften og bevege seg langs magnetfeltet. Spesielt elektronene, som har svært lav masse, påvirkes lite av tyngdekraften og kan lett forlate atmosfæren. Dette fenomenet kalles polvind, en svak, men kontinuerlig utstrømning av partikler med lave energier fra polområdene. Elektronene drar med seg noen av ionene på samme måte som en liten slepebåt kan dra med seg et stort skip. Polvinden er på en måte det motsatte av nordlys, der beveger elektronene seg nedover i atmosfæren og kolliderer med gasser slik at lys oppstår.

Når elektronene strømmer ut og de litt tyngre ionene holdes litt igjen av tyngdekraften, oppstår et elektrisk felt og dermed en elektrisk spenning i atmosfæren. Det er denne spenningen forskere fra NASA, i samarbeid med Eiscat og Unis, for første gang har klart å måle. Spenningen som ble målt av raketten Endurance vest for Ny-Ålesund er ekstremt lav; kun omkring 0.5 volt. Selv det minste klokkebatteri har høyere spenning enn dette.

Vi kan imidlertid være glade for at spenningen er så lav. Selv om den er nok til at noe oksygen slipper ut, er den ikke sterk nok til å tømme atmosfæren for alt oksygen. Andre kjente planeter mangler enten et beskyttende magnetfelt, eller de har spenninger som er mye høyere, noe som har ført til at alt oksygen har forsvunnet fra atmosfæren. Denne fine balansen mellom tyngdekraft og elektromagnetiske krefter er en viktig faktor som gjør at vi fortsatt har oksygen i atmosfæren vår. Vi kan bokstavelig talt puste lettet ut.

Det er verdt å merke seg at Svalbard, med sine installasjoner i Ny-Ålesund og på Breinosa utenfor Longyearbyen, er det eneste stedet i verden hvor et slikt eksperiment kan gjennomføres. Eiscat-radarene var viktige for å bestemme de korrekte betingelsene for oppskytningen. Dette resultatet understreker nok en gang viktigheten av romforskningen og romaktiviteten som finner sted på Svalbard.