La Tierra está siendo golpeada constantemente por partículas cargadas emitidas por el sol con suficiente poder para hacer que la vida en la Tierra sea casi imposible. La vida solo es posible porque el campo magnético de la Tierra atrapa y desvía estas partículas, impidiendo que la gran mayoría de ellos lleguen a la superficie del planeta. Las partículas atrapadas rebotan de un lado a otro entre los polos norte y sur en un complejo, Patrones siempre cambiantes que también están influenciados por campos eléctricos intrincados y cambiantes. Cuando los cinturones de radiación de Van Allen en los que viajan se sumergen en la atmósfera cerca de los polos, crean las luces del norte (y del sur). Las explosiones de estas partículas también pueden dañar satélites y equipos sensibles en tierra.

Por lo tanto, es vital comprender las complejidades de los cinturones de radiación. La NASA ha lanzado satélites gemelos para estudiar los cinturones de Van Allen; sin embargo, sus órbitas solo les permiten explorar las regiones ecuatoriales. Esto limita nuestra capacidad para comprender el flujo de partículas y nos impide predecir sus efectos en todos los satélites.

Para explorar regiones más alejadas del ecuador, el Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas, una división de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, lanzó el satélite Arase en 2016. Un equipo de investigación con sede en Japón centrado en la Universidad de Kanazawa equipó el satélite Arase con múltiples sensores para el Experimento de Ondas de Plasma, que sondeó el campo eléctrico y las ondas de plasma en la magnetosfera interna de la Tierra. Ahora, han recopilado su primer conjunto de datos de los sensores, que publicaron recientemente en Tierra, Planetas y espacio .

El Arase consta principalmente de detectores de campos eléctricos y magnéticos que cubren una amplia gama de frecuencias; también puede medir plasma / partículas en un amplio rango de energía. Para mejorar la eficiencia, una computadora a bordo estudia las correlaciones entre los campos y las partículas antes de enviar solo la información más importante a la Tierra.

"El equipo de Plasma Wave Experiment ha pasado las comprobaciones iniciales y ha adquirido con éxito datos de alta calidad. Se ha tomado una gran cantidad de datos de forma de onda de ráfaga, y pronto sabremos mucho más que antes sobre los mecanismos de las interacciones onda-partícula que ocurren en la magnetosfera interna. Otro punto fuerte de nuestro proyecto es que también podemos comparar los datos satelitales con los datos recopilados simultáneamente en tierra. Esperamos que esas comparaciones amplíen en gran medida nuestra comprensión de esta área de la ciencia, "dice el primer autor Yoshiya Kasahara.

Comprender cómo los electrones y otras partículas se lanzan desde la magnetosfera hacia la Tierra podría ser clave para predecir tales explosiones y protegerse contra ellas.