Den største solstorm på to årtier ramte Jorden i maj 2024. I flere dage rystede bølge efter bølge af højenergi-ladede partikler fra solen planeten. Strålende Auroras indhyllede himlen, og nogle GPS -kommunikation blev midlertidigt forstyrret.
Ved hjælp af en serendipitøst genopstået lille NASA -satellit har forskere opdaget, at denne storm også skabte to nye midlertidige bælter af energiske partikler, der omkranser Jorden. Resultaterne er vigtige for at forstå, hvordan fremtidige solstorme kan påvirke vores teknologi.
De nye bælter dannede mellem to andre, der permanent omgiver Jorden kaldet Van Allen Belts. Formede som koncentriske ringe højt over Jordens ækvator er disse permanente bælter sammensat af en blanding af højenergi-elektroner og protoner, der er fanget på plads af Jordens magnetfelt. De energiske partikler i disse bælter kan beskadige rumfartøjer og imperil astronauter, der passerer gennem dem, så at forstå deres dynamik er nøglen til sikker rumfart.
Opdagelsen af de nye bælter, der er muliggjort af NASAs Colorado Inner Radiation Belt Experiment (CIRBE) satellit og offentliggjort 6. februar 2025, i Journal of Geophysical Research: Space Physicser især vigtig for at beskytte rumfartøjer, der lanceres til geostationære kredsløb, da de rejser gennem Van Allen -bælterne flere gange, før de når deres endelige bane.
Nye bælter Amaze forskere
Midlertidige bælter er blevet påvist i kølvandet på store solstorme før. Men mens tidligere bælter for det meste er sammensat af elektroner, inkluderede den inderste af de to nye bælter også energiske protoner. Denne unikke sammensætning skyldes sandsynligvis styrken og sammensætningen af solstormen.
“Da vi sammenlignede dataene fra før og efter stormen, sagde jeg, ‘Wow, dette er noget virkelig nyt,'” sagde papirets hovedforfatter, Xinlin Li, en professor ved laboratoriet for atmosfærisk og rumfysik (LASP) og Institut for Aerospace Engineering Sciences ved University of Colorado Boulder. “Dette er virkelig fantastisk.”
De nye bælter synes også at have varet meget længere end tidligere bælter. Mens tidligere midlertidige bælter varede i omkring fire uger, varede det nye bælte primært af elektroner mere end tre måneder. Det andet bælte, der også inkluderer protoner, har varet meget længere end elektronbæltet, fordi det er i en mere stabil region og er mindre tilbøjelig til de fysiske processer, der kan slå partiklerne ud af kredsløb. Det er sandsynligvis stadig der i dag.
“Dette er virkelig højenergi-elektroner og protoner, der har fundet vej ind i Jordens indre magnetiske miljø,” sagde David Sibeck, tidligere missionsvidenskabsmand for NASAs Van Allen-sonder og forsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, der var ikke involveret i den nye undersøgelse. “Nogle bliver måske på dette sted i meget lang tid.”
Hvor længe sådanne bælter klæber rundt afhænger af at passere solstorme. Store storme kan give energien til at banke partikler i disse bælter ud af deres bane og sende dem spiralformet ud i rummet eller jordnæren. En sådan storm i slutningen af juni faldt markant størrelsen på det nye elektronbælte, og en anden i august slettede næsten resten af det elektronbælte, skønt en lille population af højenergi-elektroner varede.
CubeSat kommer heldigvis tilbage til livet for at gøre opdagelsen
Den nye opdagelse blev foretaget af NASAs Cirbe-satellit, en terning på størrelse med en skoboks, der omkransede planetens magnetiske poler i en lav jordbane fra april 2023 til oktober 2024. Cirbe husede et instrument kaldet den relativistiske elektronproton-teleskopintegreret lille eksperiment- 2 (Reptile-2)-En miniaturiseret og opgraderet version af et instrument, der fløj ombord på NASAs Van Allen-sonder, der gjorde den første opdagelse af et midlertidigt elektronbælte i 2013.
Efter et år i rummet oplevede Cubesat en afvigelse og gik uventet stille den 15. april 2024. Forskerne var skuffede over at gå glip af solstormen i maj, men var i stand til at stole på andet rumfartøj for at give nogle foreløbige data på elektronremmen . Heldigvis, den 15. juni, sprang rumfartøjet tilbage til livet og genoptog at foretage målinger. Dataene gav information i høj opløsning, som ikke kunne indsamles af noget andet instrument og gjorde det muligt for forskerne at forstå størrelsen af de nye bælter.
“Når vi genoptog målingerne, var vi i stand til at se det nye elektronbælte, som ikke var synligt i dataene fra andre rumfartøjer,” sagde Li.
At have CubeSat i kredsløb for at måle effekten af solstormen har været bittersød, sagde Li. Mens det gav mulighed for at måle virkningerne af en så stor begivenhed, øgede stormen også atmosfærisk træk på Cubesat, hvilket fik dens bane til at falde for tidligt. Som et resultat deorberede Cubesat i oktober 2024. Rumfartøjets data gør det imidlertid værd.
”Vi er meget stolte over, at vores meget lille terninger gjorde sådan en opdagelse,” sagde Li.