पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र, यह पता चला है, एक माहिर जालसाज है। यह अंतरिक्ष से विद्युत आवेशित कणों को हमारे ग्रह के चारों ओर एक अदृश्य, डोनट के आकार के बाड़े में फंसा लेता है जिसे रिंग करंट कहा जाता है। आवेशित कणों का यह कैद झुंड इस बात में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है कि पृथ्वी अंतरिक्ष में बदलती परिस्थितियों - अंतरिक्ष मौसम - पर कैसे प्रतिक्रिया करती है, जो हमारे द्वारा निर्भर प्रौद्योगिकी, जैसे उपग्रहों और पावर ग्रिड को प्रभावित कर सकता है। फिर भी, दशकों के अध्ययन के बावजूद, इस खगोलीय हिरासत कक्ष के बारे में अभी भी बहुत कुछ अज्ञात है।

NASA एक मिशन लॉन्च करने की तैयारी कर रहा है जो रिंग करंट का एक अनूठा, अंदर-बाहर का दृश्य प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसे STORIE - Storm Time O+ Ring current Imaging Evolution - कहा जाता है, और यह मई में NASA के लिए अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के लिए 34वें SpaceX वाणिज्यिक पुनः आपूर्ति सेवा मिशन पर लॉन्च होने वाला है। यह मिशन स्पेस टेस्ट प्रोग्राम - ह्यूस्टन 11 (STP-H11) पेलोड के हिस्से के रूप में उड़ान भर रहा है, जो अमेरिकी अंतरिक्ष बल और NASA के बीच एक साझेदारी है। एक बार जब इसे रोबोटिक रूप से अंतरिक्ष स्टेशन के बाहरी हिस्से पर स्थापित किया जाता है (इसके आगमन के कुछ दिनों बाद अपेक्षित), STORIE रिंग करंट की ओर बाहर की ओर देखेगा, जिससे वैज्ञानिकों को इस बारे में लंबे समय से चले आ रहे सवालों के जवाब देने में मदद मिलेगी कि यह कैसे बढ़ता और घटता है और यह किस प्रकार के कणों से बना है।

"इन कणों के महत्वपूर्ण अंतरिक्ष मौसम प्रभाव हैं," एलेक्स ग्लोसर ने कहा, जो मैरीलैंड के ग्रीनबेल्ट में NASA के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में STORIE के प्रमुख अन्वेषक हैं, जहां उपकरण डिजाइन और निर्मित किया गया था। "हम समझना चाहते हैं कि फंसी हुई आबादी कैसे बनती है, और यह कहां से आती है।"

ये विवरण विशेष रूप से सौर तूफानों के दौरान महत्वपूर्ण होते हैं, जब सूर्य से निकलने वाले विस्फोट पृथ्वी पर चुंबकीय गड़बड़ी पैदा कर सकते हैं। पृथ्वी के वैन एलन विकिरण बेल्ट के समान लेकिन कम ऊर्जा वाले कणों से भरा, रिंग करंट सौर तूफानों के दौरान विकिरण बेल्ट की तुलना में आकार, आकृति और तीव्रता में अधिक नाटकीय रूप से उतार-चढ़ाव करता है। साथ ही, रिंग करंट में, धनात्मक आवेशित कण और ऋणात्मक आवेशित कण विपरीत दिशाओं में बहते हैं, जिससे विद्युत धाराएं बनती हैं। इसलिए, वहां परिवर्तन से जमीन पर चुंबकीय उतार-चढ़ाव और प्रेरित धाराएं हो सकती हैं, जो संभावित रूप से पाइपलाइनों और बिजली लाइनों को प्रभावित कर सकती हैं। रिंग करंट पृथ्वी की परिक्रमा करने वाले उपग्रहों की सतह पर चार्ज निर्माण में भी योगदान दे सकता है, जो अंतरिक्ष यान की खराबी को जन्म दे सकता है। इसके अतिरिक्त, जब रिंग करंट में ऊर्जा बढ़ती है, तो उस ऊर्जा का कुछ हिस्सा ऊपरी वायुमंडल में स्थानांतरित हो जाता है, जिससे यह गर्म हो जाता है, फूल जाता है, और उपग्रहों पर अधिक ड्रैग पैदा करता है, जिससे अंतरिक्ष यान अपेक्षा से पहले डीऑर्बिट हो सकता है।

हालांकि, रिंग करंट का सीधे अध्ययन करना मुश्किल है क्योंकि इसके अंदर के कण अदृश्य हैं। "आप उन्हें कैमरे से इमेज नहीं कर सकते," ग्लोसर ने समझाया। इसके बजाय, STORIE ऊर्जावान तटस्थ परमाणुओं (ENAs) की चमक को स्कैन करेगा, जो तब बनते हैं जब रिंग करंट में फंसे आवेशित कण भागने में सफल हो जाते हैं। कण पृथ्वी के बाहरी वायुमंडल, जिसे एक्सोस्फीयर के रूप में जाना जाता है, से एक इलेक्ट्रॉन चुराकर अपनी स्वतंत्रता अर्जित करते हैं और तटस्थ हो जाते हैं। "एक बार जब वे आवेशित कण तटस्थ हो जाते हैं, तो वे अब पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव को महसूस नहीं करते हैं, और वे अब फंसे नहीं रहते हैं," ग्लोसर ने कहा। "वे किसी भी दिशा में उड़ सकते हैं।"

ENAs की गति और दिशा को मापकर, STORIE रिंग करंट में कणों की उत्पत्ति के बारे में लंबे समय से चले आ रहे सवालों के जवाब देने में मदद कर सकता है - चाहे वे सूर्य से बहने वाले कणों की एक धारा, जिसे सौर हवा के रूप में जाना जाता है, या पृथ्वी से आपूर्ति किए जाते हैं। STORIE टीम ने उपकरण को धनात्मक आवेशित ऑक्सीजन परमाणुओं (O+) पर विशेष ध्यान देने के लिए डिज़ाइन किया क्योंकि, ग्लोसर के अनुसार, "जब आप ऑक्सीजन देखते हैं, तो वह वायुमंडल से आता है। आपको सौर हवा से उसका बहुत कम मिलता है।" यदि STORIE बहुत सारे ऑक्सीजन परमाणु पाता है, तो वैज्ञानिकों को पता चल जाएगा कि रिंग करंट बड़े पैमाने पर पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा आपूर्ति किया जाता है, न कि सौर हवा द्वारा।

ग्लोसर और अन्य वैज्ञानिक यह भी पता लगाना चाहते हैं कि क्या रिंग करंट की आवेशित कणों की आबादी