De ruimte rondom onze planeet zit vol rusteloze geladen deeltjes en kolkende elektrische en magnetische velden, die golven rond de aarde veroorzaken. Een soort golf, plasmasferisch gesis, is vooral belangrijk voor het verwijderen van geladen deeltjes uit de Van Allen-stralingsgordels, een ziedende spoel van deeltjes die de aarde omcirkelen, die kunnen interfereren met satellieten en telecommunicatie. Een nieuwe studie gepubliceerd in Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek met behulp van gegevens van NASA's Van Allen Probes-ruimtevaartuig is ontdekt dat sissen complexer is dan eerder werd begrepen.

De nieuwe studie keek naar een nieuw geïdentificeerde populatie van sissende golven met een lagere frequentie dan gewoonlijk bestudeerd. Deze laagfrequente sisgolven zijn bijzonder goed in het verwijderen van hoogenergetische deeltjes - deeltjes die schade aan satellieten kunnen veroorzaken - van de stralingsgordels. De auteurs van de studie merkten op dat laagfrequente golven eigenlijk een aparte en unieke populatie zijn, neiging om te clusteren in verschillende regio's rond de aarde in vergelijking met hun hoogfrequente tegenhangers.

"Je wilt de staat van de Van Allen-stralingsgordels weten, zodat je weet hoe lang satellieten meegaan, en een deel daarvan is het begrijpen van de staat van de golven, " zei David Malaspina, hoofdauteur en onderzoeker bij het Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica in Boulder, Colorado. "We ontdekten dat het laagfrequente gesis effectiever samenwerkt met elektronen met hogere energie en die elektronen efficiënter uit de riemen kan slaan."

Om satellieten te beschermen, NASA wil deze regio van de ruimte nabij de aarde beter begrijpen. De ruimteomgeving rondom de aarde is gevuld met plasma-wolken van geladen deeltjes, waarvan de beweging niet alleen wordt bepaald door de zwaartekracht, maar ook door elektromagnetisme. Voortdurend veranderende elektrische en magnetische velden die door de ruimte rollen, interageren met de deeltjes, golven in het plasma creëren (zoals gesis), die een integraal onderdeel zijn van het vormgeven van de nabije aarde-ruimteomgeving.

Om het steeds veranderende ecosysteem van deeltjes nabij de aarde te begrijpen en betere voorspellingen van het ruimteweer te maken, wetenschappers maken modellen van de plasmagolven. Het opnemen van deze nieuwe informatie zorgt voor betere simulaties. Homayon Arisch, onderzoeker bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, zei, "De meeste huidige golfmodellen bevatten deze laagfrequente populatie van sissende golven niet. Dit is absoluut een verbetering en zal ons in staat stellen de regio beter te begrijpen en theoretische voorspellingen effectiever te vergelijken met waarnemingen."

Hiss heeft de toepasselijke naam:de typische frequenties liggen precies in het midden van het hoorbare bereik, en het klinkt als statische ruis wanneer het wordt opgepikt door radio-ontvangers. Niemand weet met zekerheid hoe laagfrequente sisgolven ontstaan, maar de huidige theorieën suggereren dat ze zich vormen wanneer geladen deeltjes worden geïnjecteerd in het gebied van koud nabij-aardplasma dat bekend staat als de plasmasfeer. NASA's Van Allen Probes-ruimtevaartuig bestudeert gesis en andere plasmagolven als onderdeel van hun werk om de complexe interacties van deeltjes en elektromagnetische velden in de ruimte nabij de aarde te begrijpen.