Satellitmålinger af Jordens magnetosfære lover bedre vejrudsigter i rummet

Jorden bliver konstant hamret af ladede partikler, der udsendes af solen med kraft nok til at gøre livet på Jorden næsten umuligt. Liv er kun muligt, fordi Jordens magnetfelt fanger og afbøjer disse partikler, forhindrer langt de fleste af dem i nogensinde at nå planetens overflade. De fangede partikler hopper frem og tilbage mellem nord- og sydpolen i komplekse, stadigt skiftende mønstre, der også er påvirket af indviklede og skiftende elektriske felter. Når Van Allens strålingsbælter, som de rejser i, dykker ned i atmosfæren nær polerne, de skaber nordlys (og sydlys). Udbrud af disse partikler kan også beskadige satellitter og følsomt udstyr på jorden.

Det er derfor vigtigt at forstå strålingsbælternes forviklinger. NASA har opsendt tvillingesatellitter for at studere Van Allens bælter - dog deres baner tillader dem kun at udforske ækvatorialområderne. Dette begrænser vores evne til at forstå flow af partikler og forhindrer os i at forudsige deres virkninger på alle satellitter.

For at udforske områder længere fra ækvator, Institut for Rum- og Astronautisk Videnskab, en afdeling af Japan Aerospace Exploration Agency, lancerede Arase-satellitten i 2016. Et Japan-baseret forskerhold centreret ved Kanazawa University udstyrede Arase-satellitten med flere sensorer til plasmabølgeeksperimentet, som undersøgte det elektriske felt og plasmabølger i Jordens indre magnetosfære. Nu, de har indsamlet deres første sæt data fra sensorerne, som de for nylig har offentliggjort i Jorden, Planeter og rum .

Arase består primært af elektriske og magnetiske feltdetektorer, der dækker et bredt frekvensområde; den kan også måle plasma/partikler i et bredt energiområde. For at forbedre effektiviteten, en indbygget computer studerer sammenhængen mellem felterne og partiklerne, før den kun sender den vigtigste information tilbage til Jorden.

"Plasma Wave Experiment-udstyret har bestået indledende kontroller og har med succes opnået data af høj kvalitet. En enorm mængde burst-bølgeformdata er blevet taget, og vi burde snart vide meget mere om mekanismer for bølge-partikel-interaktioner, der forekommer i den indre magnetosfære end før. En anden styrke ved vores projekt er, at vi også kan sammenligne satellitdataene med data indsamlet samtidigt på jorden. Vi forventer, at disse sammenligninger i høj grad vil udvide vores forståelse af dette område af videnskab, " siger førsteforfatter Yoshiya Kasahara.

At forstå, hvordan elektroner og andre partikler slynges ud af magnetosfæren mod Jorden, kunne være nøglen til at forudsige sådanne udbrud og beskytte mod dem.