O furtună solară de o intensitate remarcabilă, desfășurată în luna mai 2024, a demonstrat că bariera de protecție a Pământului împotriva particulelor periculoase nu este atât de fiabilă precum se credea anterior. Cercetătorii au identificat prezența unor electroni de înaltă energie într-o zonă care era considerată, până în acest moment, aproape impenetrabilă pentru astfel de particule. Această descoperire schimbă înțelegerea asupra modului în care câmpul magnetic al planetei interacționează cu mediul spațial extrem.
Pământul este protejat de două zone inelare, numite centurile de radiații Van Allen, care rețin protoni și electroni energici. Timp de peste un deceniu, specialiștii au considerat că centura interioară formează o barieră de netrecut pentru electronii ultra-relativiști, numiți și „electroni ucigași”. Acești electroni pot atinge viteze apropiate celei a luminii prin interacțiunea cu undele electromagnetice ale planetei, reprezentând un risc major pentru componentele electronice ale sateliților și pentru sănătatea astronauților.
Dovezile recente provin de la satelitul japonez Arase, care monitorizează centurile de radiații din anul 2017. În timpul unei furtuni geomagnetice de nivel G5, cea mai puternică categorie de pe scara de monitorizare, satelitul a înregistrat o creștere spectaculoasă a electronilor ultra-relativiști în interiorul barierei. La energii de aproximativ 3 megaelectronvolți, fluxul de electroni a crescut de peste 5.000 de ori față de nivelurile observate înainte de impactul furtunii solare.
Echipa de cercetare, condusă de fizicianul spațial Yoshizumi Miyoshi de la Universitatea Nagoya, a explicat că această barieră poate fi străpunsă în condiții extreme de meteo spațială. Studiul, publicat în revista Geophysical Research Letters, indică faptul că reducerea plasmei reci din plasmasfera Pământului a permis propagarea undelor electromagnetice de tip „chorus”. Aceste unde, în loc să împrăștie electronii, i-au accelerat la energii extreme chiar în regiunea considerată de netrecut.
Fenomenul de penetrare a centurii de radiații a avut un impact durabil, procesul de revenire la nivelurile normale de radiații durând luni de zile. Satelitul Arase a continuat să observe scăderea fluxului de electroni până în luna octombrie 2024, moment în care o altă furtună solară a afectat din nou spațiul din apropierea Pământului. Această dinamică complexă arată că protecția magnetică a planetei este vulnerabilă la evenimentele solare masive.
Centurile de radiații Van Allen sunt structuri fundamentale în astrofizică, fiind formate din particule încărcate captate de câmpul magnetic terestru. Aceste zone acționează ca un scut natural, însă studiile de la NASA, precum cele realizate de sondele Van Allen Probes, au subliniat deja existența unor limite de energie. Descoperirea actuală confirmă că fluctuațiile magnetice și erupțiile solare pot altera radical integritatea acestui scut protector.