La Terre est constamment martelée par des particules chargées émises par le soleil avec une puissance suffisante pour rendre la vie sur Terre presque impossible. La vie n'est possible que parce que le champ magnétique terrestre piège et dévie ces particules, empêchant la grande majorité d'entre eux d'atteindre la surface de la planète. Les particules piégées rebondissent entre les pôles Nord et Sud dans un complexe, des modèles en constante évolution qui sont également influencés par des champs électriques complexes et changeants. Lorsque les ceintures de radiation de Van Allen dans lesquelles elles voyagent plongent dans l'atmosphère près des pôles, ils créent les aurores boréales (et méridionales). Les rafales de ces particules peuvent également endommager les satellites et les équipements sensibles au sol.

Il est donc vital de comprendre les subtilités des ceintures de radiation. La NASA a lancé des satellites jumeaux pour étudier les ceintures de Van Allen. leurs orbites ne leur permettent d'explorer que les régions équatoriales. Cela limite notre capacité à comprendre les flux de particules et nous empêche de prédire leurs effets sur tous les satellites.

Pour explorer des régions plus éloignées de l'équateur, l'Institut des sciences spatiales et astronautiques, une division de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale, a lancé le satellite Arase en 2016. Une équipe de recherche basée au Japon et centrée à l'Université de Kanazawa a équipé le satellite Arase de plusieurs capteurs pour l'expérience Plasma Wave, qui a sondé le champ électrique et les ondes plasma dans la magnétosphère interne de la Terre. Maintenant, ils ont collecté leur premier ensemble de données à partir des capteurs, qu'ils ont récemment publié dans Terre, Planètes et espace .

L'Arase se compose principalement de détecteurs de champs électriques et magnétiques couvrant une large gamme de fréquences; il peut également mesurer le plasma/les particules dans une large gamme d'énergie. Pour améliorer l'efficacité, un ordinateur de bord étudie les corrélations entre les champs et les particules avant de ne renvoyer à la Terre que les informations les plus importantes.

« L'équipement Plasma Wave Experiment a passé les contrôles initiaux avec succès et a réussi à acquérir des données de haute qualité. Une énorme quantité de données de forme d'onde en rafale a été prise, et nous devrions bientôt en savoir beaucoup plus sur les mécanismes des interactions onde-particule se produisant dans la magnétosphère interne qu'auparavant. Une autre force de notre projet est que nous pouvons également comparer les données satellitaires avec des données collectées simultanément au sol. Nous nous attendons à ce que ces comparaisons élargissent considérablement notre compréhension de ce domaine de la science, " dit le premier auteur Yoshiya Kasahara.

Comprendre comment les électrons et autres particules sont projetés hors de la magnétosphère vers la Terre pourrait être la clé pour prédire de tels sursauts et se protéger contre eux.