O furtună solară de o intensitate remarcabilă, care a lovit Terra în luna mai 2024, a demonstrat că sistemul de protecție al planetei nu este la fel de fiabil precum se credea anterior. Cercetătorii au identificat prezența unor electroni de înaltă energie într-o zonă care era considerată o barieră de netrecut pentru astfel de particule. Acest fenomen a pus sub semnul întrebării ipotezele de lungă durată privind centurile de radiații Van Allen.
Planeta este protejată de două zone inelare, numite centuri de radiații, care rețin protoni și electroni prin intermediul câmpului magnetic. Timp de peste un deceniu, specialiștii au susținut că centura interioară funcționează ca o barieră aproape impenetrabilă pentru electronii ultrarelativiști, numiți și electroni „ucigași”. Aceștia sunt extrem de periculoși deoarece pot trece prin ecranele de protecție ale sateliților, deteriorând componentele electronice sensibile și scurtând durata de viață a navelor spațiale.
Dovezile recente provin de la satelitul japonez Arase, care monitorizează aceste zone din anul 2017. În timpul unei furtuni geomagnetice de nivel G5, satelitul a înregistrat o creștere spectaculoasă a fluxului de electroni în interiorul barierei. La energii de aproximativ 3 megaelectronvolți, nivelul acestor particule a crescut de peste 5.000 de ori față de valorile înregistrate înainte de evenimentul solar, confirmând faptul că bariera poate fi străpunsă în condiții extreme.
Echipa de cercetare, condusă de fizicianul spațial Yoshizumi Miyoshi de la Universitatea Nagoya, a publicat rezultatele în revista Geophysical Research Letters. Aceștia au observat că, în urma reducerii plasmei reci din plasmasfera Pământului, s-a creat un mediu rarefiat care a permis propagarea undelor electromagnetice de tip „chorus”. Aceste unde, în loc să împrăștie electronii, i-au accelerat la energii extreme chiar în interiorul regiunii care era considerată sigură.
Fenomenul de penetrare a barierei a avut efecte durabile, procesul de revenire la nivelurile normale de radiații durând luni de zile. Satelitul Arase a continuat să monitorizeze scăderea fluxului de electroni până în luna octombrie 2024, moment în care o altă furtună solară a afectat spațiul din apropierea Pământului. Această descoperire indică faptul că dinamica mediului spațial din jurul planetei este mult mai complexă decât sugerau observațiile anterioare.
Centurile de radiații Van Allen reprezintă un element fundamental în studiul mediului spațial, fiind zonele unde câmpul magnetic al Pământului captează particulele încărcate provenite de la Soare. Înțelegerea modului în care aceste particule interacționează cu magnetosfera este crucială pentru siguranța misiunilor spațiale și a astronauților, deoarece expunerea la radiații înalt energetice poate provoca daune biologice și tehnice semnificative.