O barieră de radiații care protejează planeta și care era considerată impenetrabilă a fost străpunsă în urma unei mega-furtuni solare extrem de puternice. Evenimentul, care a avut loc în mai 2024, a demonstrat că electronii de înaltă energie pot penetra regiunile din jurul Pământului care erau considerate sigure. Această descoperire schimbă înțelegerea pe care oamenii de știință o aveau asupra centurilor Van Allen, două regiuni în formă de gogoașă care rețin protoni și electroni.
Echipa de cercetare condusă de fizicianul spațial Yoshizumi Miyoshi de la Universitatea Nagoya a analizat datele colectate în timpul acestui fenomen cosmic. Într-o lucrare publicată în Geophysical Research Letters, cercetătorii au demonstrat că bariera poate fi străpunsă în condiții extreme de vreme spațială. Satelitul japonez Arase a înregistrat accelerarea electronilor din această regiune la energii de megaelectronvolți, un lucru pe care comunitatea științifică îl considera imposibil până în acest moment.
Electronii „ucigași” reprezintă o amenințare majoră pentru tehnologia spațială și pentru siguranța astronauților din cauza nivelului lor ridicat de energie. Aceste particule pot fi accelerate aproape de viteza luminii prin interacțiunea cu undele electromagnetice din mediul magnetic al Pământului, în special în timpul furtunilor geomagnetice. Ele pot pătrunde prin scuturile sateliților, deteriorând componentele electronice sensibile și scurtând durata de viață a navelor spațiale care operează pe orbita planetei.
În timpul furtunii solare din mai 2024, care a fost clasificată ca o furtună geomagnetică de nivel G5, mediul din jurul Pământului s-a schimbat dramatic. Această erupție a epuizat plasma rece, permițând dezvoltarea undelor electromagnetice numite chorus, care sună ca o pasăre atunci când sunt convertite în semnal audio. În loc să împrăștie electronii, aceste unde i-au accelerat la energii uriașe chiar în interiorul barierei, provocând o creștere a fluxului de electroni de peste 5.000 de ori.
Datele de la satelitul Arase arată o progresie etapizată a acestui fenomen de creștere a energiei particulelor. Mai întâi au apărut electroni cu energie mai mică, urmati după aproximativ jumătate de zi de electroni cu energii mai mari. La circa o zi după creșterea inițială, numărul electronilor cu energii de peste 3 megaelectronvolți a explodat, sugerând că aceștia au câștigat energie local, chiar în interiorul regiunii protejate, nu doar că au fost transportați de la exterior.
Fenomenul de furtuni geomagnetice este monitorizat constant de agențiile spațiale, deoarece intensitatea acestora poate afecta infrastructurile critice de pe Pământ. O furtună de nivel G5, cea mai puternică categorie de pe scara de monitorizare, poate produce efecte atât în spațiu, cât și la nivelul oceanelor. Înțelegerea modului în care electronii se comportă în aceste condiții extreme este esențială pentru îmbunătățirea prognozelor meteorologice spațiale și pentru evaluarea riscurilor asupra sateliților.