Actividades solares, como CME (eyección de masa coronal), causan tormentas geomagnéticas que perturban la magnetosfera de la Tierra. Las tormentas geomagnéticas pueden afectar el posicionamiento GPS, comunicación por radio, y sistema de transmisión de energía. Las explosiones solares también emiten radiación, que puede causar fallas en los satélites, exposición a la radiación de la tripulación de la aeronave, y actividad espacial. Por lo tanto, Es importante comprender los fenómenos meteorológicos espaciales y su impacto en la Tierra.

La investigación del clima espacial mediante la observación continua de los rayos cósmicos en el suelo se realiza principalmente utilizando datos de observación de monitores de neutrones y detectores de muones multidireccionales. Dado que el fenómeno del clima espacial es a corto plazo, escala de días, es eficaz investigar cambios en el flujo de rayos cósmicos durante varias horas, lo que requiere un monitor de rayos cósmicos de todo el cielo.

La red mundial de detectores de muones (GMDN) ha estado observando fenómenos meteorológicos espaciales desde 2006, y el proyecto Spaceship Earth constituye una red de observación similar y el papel del monitor de neutrones en todo el cielo. Hasta ahora, Las observaciones de monitores de neutrones y detectores de muones se han realizado de forma independiente.

En febrero de 2018, El profesor Chihiro Kato de la Universidad de Shinshu tomó la iniciativa de adquirir observaciones simultáneas del monitor de neutrones y el detector de muones en la estación Syowa en la Antártida para adquirir datos puente. En las regiones polares, a diferencia de las regiones de baja latitud de la tierra, es posible observar rayos cósmicos que vienen de la misma dirección con un monitor de neutrones y un detector de muones debido a la deflexión más débil por geomagnetismo. Esta es la razón por la que se seleccionó la estación Syowa como punto de observación.

El detector de muones y el monitor de neutrones de Syowa observaron una pequeña fluctuación en el recuento de CR como una disminución de Forbush en 2018.8. El grupo de investigación, que incluye investigadores de la Universidad de Shinshu y el Instituto Nacional de Investigación Polar, encontró una variación curiosa de la densidad de rayos cósmicos en este evento al analizar los datos de GMDN.

En el evento CME, una gran cantidad de material coronal liberado con un haz del campo magnético solar, llamada cuerda de flujo magnético (MFR), en el espacio interplanetario. MFR se mueve a través del espacio interplanetario mientras se expande. La densidad CR es baja en su interior porque originalmente es material coronal. Cuando la tierra entra en el MFR, Los recuentos de CR en el suelo disminuyen. Esto se llama Disminución de Forbush.

Normalmente, cuando MFR llega a la Tierra, La densidad de RC observada a nivel del suelo disminuye rápidamente, y luego gira para aumentar la recuperación al nivel original mientras la tierra está en el MFR. En este evento, sin embargo, el CR excedió el nivel original antes de que la tierra saliera del MFR.

Este evento atrae el interés de los investigadores porque 1) La actividad solar está actualmente cerca del mínimo y la escala del evento en sí es pequeña, 2) Causa una tormenta geomagnética desproporcionadamente grande, y 3) Hay viento solar de alta velocidad alcanzando el MFR esperado para interactuar con él.

Mediante el análisis de los datos de GMDN y del plasma solar, el equipo concluyó que el viento solar de alta velocidad provoca la inusual mejora de la densidad de CR al comprimir la parte trasera del MFR localmente.

Los datos de observación de rayos cósmicos están estrechamente relacionados con la investigación del clima espacial y con fenómenos atmosféricos como el aumento repentino de la temperatura estratosférica, y se espera que se utilice en una amplia gama de campos en el futuro.