De aarde wordt constant gehamerd door geladen deeltjes die door de zon worden uitgezonden met voldoende kracht om het leven op aarde bijna onmogelijk te maken. Leven is alleen mogelijk omdat het magnetische veld van de aarde deze deeltjes opsluit en afbuigt, voorkomen dat de overgrote meerderheid van hen ooit het oppervlak van de planeet bereikt. De ingesloten deeltjes stuiteren heen en weer tussen de Noord- en Zuidpool in complexe, steeds veranderende patronen die ook worden beïnvloed door ingewikkelde en veranderende elektrische velden. Wanneer de Van Allen-stralingsgordels waarin ze reizen, bij de polen de atmosfeer induiken, ze creëren het noorder- (en zuidelijk) licht. Uitbarstingen van deze deeltjes kunnen ook satellieten en gevoelige apparatuur op de grond beschadigen.

Het is daarom van vitaal belang om de fijne kneepjes van de stralingsgordels te begrijpen. NASA heeft twee satellieten gelanceerd om de Van Allen-gordels te bestuderen, maar hun banen stellen hen alleen in staat om de equatoriale regio's te verkennen. Dit beperkt ons vermogen om de stroom van deeltjes te begrijpen en voorkomt dat we hun effecten op alle satellieten kunnen voorspellen.

Om regio's verder van de evenaar te verkennen, het Instituut voor Ruimte- en Astronautische Wetenschappen, een afdeling van het Japan Aerospace Exploration Agency, lanceerde de Arase-satelliet in 2016. Een in Japan gevestigd onderzoeksteam gecentreerd aan de Kanazawa University heeft de Arase-satelliet uitgerust met meerdere sensoren voor het Plasma Wave-experiment, die het elektrische veld en plasmagolven in de binnenste magnetosfeer van de aarde onderzocht. Nutsvoorzieningen, ze hebben hun eerste set gegevens van de sensoren verzameld, waarin ze onlangs publiceerden Aarde, Planeten en ruimte .

De Arase bestaat voornamelijk uit elektrische en magnetische velddetectoren die een breed frequentiebereik bestrijken; het kan ook plasma/deeltjes meten in een breed energiebereik. Om de efficiëntie te verbeteren, een boordcomputer bestudeert de correlaties tussen de velden en de deeltjes voordat alleen de belangrijkste informatie naar de aarde wordt teruggestuurd.

"De Plasma Wave Experiment-apparatuur heeft de eerste controles doorstaan ​​en heeft met succes gegevens van hoge kwaliteit verkregen. Er is een enorme hoeveelheid burst-golfvormgegevens verzameld, en we zouden binnenkort veel meer moeten weten over mechanismen van golf-deeltjesinteracties die plaatsvinden in de binnenste magnetosfeer dan voorheen. Een ander sterk punt van ons project is dat we de satellietgegevens ook kunnen vergelijken met gegevens die gelijktijdig op de grond zijn verzameld. We verwachten dat deze vergelijkingen ons begrip van dit wetenschapsgebied aanzienlijk zullen vergroten, ", zegt eerste auteur Yoshiya Kasahara.

Begrijpen hoe elektronen en andere deeltjes uit de magnetosfeer naar de aarde worden geslingerd, zou de sleutel kunnen zijn om dergelijke uitbarstingen te voorspellen en zich ertegen te beschermen.