Oamenii de știință au descoperit că bariera de protecție a Pământului împotriva particulelor energetice din spațiu nu este atât de sigură pe cât se credea anterior. În timpul unei furtuni solare extrem de puternice desfășurate în mai 2024, un satelit japonez a detectat o creștere masivă a numărului de particule periculoase chiar în interiorul zonei considerate protejate. Acest fenomen a demonstrat că electronii cu energii foarte mari pot pătrunde în regiuni care erau considerate de zeci de ani ca fiind impenetrabile.
Protecția planetei este asigurată de centurile Van Allen, două regiuni în formă de gogoașă compuse din particule încărcate electric, precum protoni și electroni, menținute de câmpul magnetic. Centura exterioară conține în principal electroni care primesc energie de la activitatea Soarelui, în timp ce centura interioară este formată din protoni produși atunci când razele cosmice lovesc atmosfera. Aceste regiuni, deși protejează planeta, conțin particule extrem de energetice care reprezintă un risc major pentru astronauți și pentru sateliți.
Cercetătorii au studiat de zeci de ani electronii supranumiți „ucigași”, care pot atinge viteze apropiate celei a luminii. În 2014, observațiile realizate de sondele Van Allen ale NASA indicau existența unei limite la aproximativ trei raze ale Pământului, dincolo de care electronii cu energii mari nu apăreau. Această barieră era explicată prin faptul că anumite unde electromagnetice din plasmasfera Pământului împiedicau deplasarea particulelor spre interiorul centurilor de radiații.
Totuși, furtuna geomagnetică de nivel G5 din mai 2024 a schimbat complet acest scenariu prin reducerea cantității de plasmă rece din jurul planetei. În acest mediu rarefiat, s-au dezvoltat unde electromagnetice numite „cor”, care au accelerat particulele în loc să le împrăștie. Satelitul japonez Arase a înregistrat o creștere spectaculoasă a fluxului de electroni ultra-relativiști, care a crescut de peste 5.000 de ori față de nivelurile normale, chiar în interiorul barierei de protecție.
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 chiar în acea zonă. Datele colectate indică faptul că particulele au fost accelerate local, formând o acumulare distinctă lângă limita barierei. Acest proces de accelerare a avut loc într-un mediu neobișnuit, creat de modificările cauzate de evenimentul solar extrem, demonstrând dinamismul complex al mediului spațial din jurul Pământului.
Fenomenul de furtuni geomagnetice este strâns legat de activitatea solară, care poate perturba câmpul magnetic al planetei și poate afecta infrastructura tehnologică de pe orbită. În condiții de stabilitate, centurile Van Allen funcționează ca un scut, însă evenimentele de intensitate mare, precum erupțiile solare sau ejecțiile de masă coronală, pot altera structura acestui scut. Înțelegerea acestor procese este esențială pentru evaluarea riscurilor de radiații pentru navele 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.