Oamenii de știință au descoperit că bariera de protecție a Pământului, considerată până acum impenetrabilă pentru electronii extrem de energetici, a fost străpunsă. În timpul unei furtuni solare de intensitate maximă, survenită în mai 2024, un satelit japonez a detectat o creștere masivă a numărului de particule periculoase chiar în interiorul zonei protejate. Această observație schimbă înțelegerea asupra modului în care centurile Van Allen protejează planeta de radiațiile spațiale.
Centurile Van Allen sunt două regiuni în formă de gogoașă, formate din particule încărcate electric, precum protoni și electroni, care sunt menținute de câmpul magnetic al Pământului. Centura exterioară conține în principal electroni care primesc energie de la activitatea Soarelui, în timp ce centura interioară este compusă în mare parte din protoni produși de impactul razelor cosmice cu atmosfera. Aceste zone pot reprezenta un pericol major pentru astronauți și pentru sateliți.
Electronii, numiți uneori „ucigași”, pot atinge viteze apropiate de cea a luminii și pot deteriora componentele electronice sensibile ale aparatelor aflate pe orbită. În 2014, datele de la sondele Van Allen ale NASA indicau existența unei limite clare la aproximativ trei raze ale Pământului, dincolo de care electronii cu energii mari nu puteau trece. Această barieră era explicată prin fenomenul de împrăștiere a particulelor de către undele electromagnetice dintr-o regiune de plasmă rece.
Totuși, furtuna geomagnetică din mai 2024, clasificată la nivelul G5, a provocat schimbări radicale în acest mediu. Scăderea cantității de plasmă rece a permis dezvoltarea undelor electromagnetice numite „cor”, care au accelerat particulele chiar în interiorul zonei considerate protejate. Satelitul japonez Arase a înregistrat o creștere a fluxului de electroni de peste 5.000 de ori față de nivelurile normale, la energii de aproximativ 3 megaelectronvolți.
Echipa de cercetare condusă de Yoshizumi Miyoshi de la Universitatea Nagoya a observat că electronii nu au fost doar împinși spre interior, ci au câștigat energie direct în acea zonă. Datele colectate de Arase au arătat o succesiune clară: întâi au crescut electronii cu energii mici, urmat de cei cu energii mai mari la 12 ore, și apoi de cei cu peste 3 megaelectronvolți după o zi. Acest proces confirmă un mediu spațial mult mai dinamic.
Fenomenul de furtună geomagnetică este strâns legat de activitatea solară, care poate emite cantități uriașe de plasmă magnetizată în Sistemul Solar. Când aceste erupții lovesc câmpul magnetic al Pământului, pot perturba nu doar sateliții, ci pot genera și efecte detectabile chiar la nivelul oceanului. Înțelegerea acestor fluctuații este esențială pentru protecția misiunilor spațiale și pentru îmbunătățirea prognozelor meteo spațiale.
„Această descoperire evidențiază necesitatea de a înțelege și prezice cum se comportă electronii energetici în condiții extreme ale vremii spațiale”, a explicat Yoshizumi Miyoshi.