De ruimte hoog boven de aarde lijkt misschien leeg, maar het is een kermis vol magnetische veldlijnen en hoogenergetische deeltjes. Dit gebied staat bekend als de magnetosfeer en, elke dag, geladen deeltjes geven een show terwijl ze er doorheen schieten en duiken. Als kleine koorddansers, de hoogenergetische elektronen volgen de magnetische veldlijnen. Soms, zoals tijdens een gebeurtenis die magnetische herverbinding wordt genoemd, waarbij de lijnen explosief botsen, de deeltjes worden van hun baan geschoten, alsof ze door een kanon werden afgevuurd.

Aangezien deze handelingen niet met het blote oog kunnen worden gezien, NASA gebruikt speciaal ontworpen instrumenten om de show vast te leggen. De magnetosferische multischaalmissie, of MMS, is zo'n kijkglas waardoor wetenschappers de onzichtbare magnetische krachten en ronddraaiende deeltjes kunnen observeren die onze technologie op aarde kunnen beïnvloeden. Nieuw onderzoek maakt gebruik van MMS-gegevens om het begrip te verbeteren van hoe elektronen door dit complexe gebied bewegen - informatie die zal helpen ontrafelen hoe dergelijke deeltjesacrobatiek de aarde beïnvloedt.

Wetenschappers met MMS hebben de complexe shows bekeken die elektronen rond de aarde plaatsen en hebben opgemerkt dat elektronen aan de rand van de magnetosfeer vaak in schommelende bewegingen bewegen als ze worden versneld. Het vinden van deze gebieden waar elektronen worden versneld, is de sleutel tot het begrijpen van een van de mysteries van de magnetosfeer:hoe wordt de magnetische energie die door het gebied borrelt omgezet in kinetische energie, dat wil zeggen, de energie van deeltjesbeweging. Dergelijke informatie is belangrijk om technologie op aarde te beschermen, aangezien deeltjes die zijn versneld tot hoge energieën, in het ergste geval kunnen leiden tot uitval van het elektriciteitsnet en uitval van GPS-communicatie.

Nieuw onderzoek, gepubliceerd in de Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek , een nieuwe manier gevonden om gebieden te lokaliseren waar elektronen worden versneld. Tot nu, wetenschappers keken naar elektronen met lage energie om deze versnellingszones te vinden, maar een groep wetenschappers onder leiding van Matthew Argall van de Universiteit van New Hampshire in Durham heeft aangetoond dat het mogelijk is, en eigenlijk makkelijker, om deze regio's te identificeren door naar hoogenergetische elektronen te kijken.

Dit onderzoek is alleen mogelijk met het unieke ontwerp van MMS, die vier ruimtevaartuigen gebruikt die in een strakke tetraëdrische formatie vliegen om metingen met een hoge temporele en ruimtelijke resolutie van het magnetische herverbindingsgebied te geven.

"We zijn in staat om zeer kleine schalen te onderzoeken en dit helpt ons om echt vast te stellen hoe energie wordt omgezet door magnetische herverbinding, ' zei Argal.

De resultaten zullen het voor wetenschappers gemakkelijker maken om deze regio's te identificeren en te bestuderen, hen helpen de microfysica van magnetische herverbinding te onderzoeken en de effecten van elektronen op aarde beter te begrijpen.