La recherche représente la première étape vers de nouvelles théories et méthodes qui aideront les scientifiques à prédire et à analyser le comportement des particules dans l'espace. Cela a des implications pour la recherche théorique, ainsi que pour des applications pratiques telles que la prévision météorologique spatiale.

La recherche s'est concentrée sur deux bandes de particules énergétiques dans l'espace proche de la Terre, appelées ceintures de rayonnement ou ceintures de Van Allen. Ces particules sont piégées dans la magnétosphère terrestre et peuvent endommager les composants électroniques des satellites et des engins spatiaux qui la traversent, ainsi que présenter des risques pour les astronautes.

Comprendre le comportement de ces particules est un objectif des physiciens et des ingénieurs depuis des décennies. Depuis les années 1960, les chercheurs ont utilisé les principes contenus dans les « modèles quasi-linéaires » pour expliquer comment les particules chargées se déplacent dans l'espace.

Cependant, dans la nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que la théorie standard pourrait ne pas s'appliquer aussi souvent qu'on le pensait auparavant. L’équipe de 16 scientifiques, issus d’institutions du Royaume-Uni, des États-Unis et de Finlande, a exploré les limites des théories standards. L’application de la théorie quasi-linéaire peut paraître simple, mais en réalité l’intégrer dans des modèles de physique spatiale en fonction de mesures scientifiques réalisées dans l’espace est une procédure délicate. Cet article détaille les défis derrière ce processus.

Les résultats sont publiés dans Frontiers in Astronomy and Space Sciences. .

L'auteur principal, le Dr Oliver Allanson, du groupe Space Environment and Radio Engineering (SERENE) de l'Université de Birmingham, a déclaré :« Mieux comprendre le comportement de ces particules est crucial pour interpréter les données satellitaires et comprendre la physique sous-jacente. des environnements spatiaux."

Les chercheurs impliqués dans l'étude sont basés au Royaume-Uni dans les universités de Birmingham, Exeter, Northumbria, Warwick, St Andrews et au British Antarctic Survey; aux États-Unis à l'Université de Californie à Los Angeles, à l'Université de l'Iowa et au laboratoire de recherche de l'US Air Force, au Nouveau-Mexique ; et en Finlande à l'Université d'Helsinki.

Les prochaines étapes de la recherche comprendront une description théorique améliorée basée sur les résultats de ces travaux, qui pourra ensuite être utilisée dans des modèles météorologiques spatiaux pour prévoir le comportement de ces particules dangereuses dans l'espace proche de la Terre.