地球の磁場は、どうやら捕獲の達人らしい。宇宙から帯電粒子をおびき寄せ、地球の周りに目に見えないドーナツ型の檻「リングカレント」を作り出す。この捕らえられた荷電粒子の群れは、地球が宇宙の変化する状況（宇宙天気）にどう反応するかにおいて重要な役割を果たす。宇宙天気は、私たちが頼りにしている衛星や電力網などの技術に影響を与える可能性がある。しかし、数十年の研究にもかかわらず、この天体の拘置所についてはまだ多くのことがわかっていない。

NASAは、リングカレントを内部から見るユニークな視点を提供するミッションを打ち上げようとしている。STORIE（Storm Time O+ Ring current Imaging Evolution）と呼ばれるこのミッションは、5月に国際宇宙ステーションへの34回目のSpaceX商業補給サービスミッションで打ち上げられる予定だ。このミッションは、米国宇宙軍とNASAのパートナーシップである宇宙試験プログラム-ヒューストン11（STP-H11）ペイロードの一部として飛行する。宇宙ステーションの外部にロボットで設置されると（到着後数日と予想）、STORIEはリングカレントを外側に向けて観測し、科学者がその成長と縮小の仕組みや、どのような粒子で構成されているかについての長年の疑問に答える手助けをする。

「これらの粒子は重要な宇宙天気への影響を持っています」と、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターでSTORIEの主任研究員を務めるアレックス・グロサー氏は語る。同センターで機器は設計・製造された。「私たちは、その捕らえられた集団がどのように構築され、どこから来るのかを理解したいのです。」

これらの詳細は、特に太陽嵐の際に重要となる。太陽からの爆発が地球で磁気擾乱を引き起こす可能性があるからだ。地球のヴァン・アレン放射線帯に似ているが、より低エネルギーの粒子で満たされているリングカレントは、太陽嵐の際に放射線帯よりも劇的にサイズ、形状、強度が変動する傾向がある。さらに、リングカレントでは、正に帯電した粒子と負に帯電した粒子が反対方向に流れ、電流を生み出す。そのため、そこでの変化は磁気変動や地上での誘導電流を引き起こし、パイプラインや電力線に影響を与える可能性がある。リングカレントはまた、地球周回衛星の表面に電荷を蓄積させ、宇宙船の不具合を引き起こすこともある。さらに、リングカレント内でエネルギーが高まると、そのエネルギーの一部が上層大気に転送され、大気を加熱・膨張させ、衛星にさらなる抗力を生み出し、宇宙船が予想よりも早く軌道を離脱する原因となる。

しかし、リングカレントを直接研究するのは難しい。なぜなら、その中の粒子は目に見えないからだ。「カメラで画像化することはできません」とグロサー氏は説明する。代わりに、STORIEは高エネルギー中性原子（ENA）の輝きをスキャンする。ENAは、リングカレントに閉じ込められた荷電粒子がなんとか脱出するときに形成される。粒子は、地球の外気圏（外圏）から電子を奪い、中性になることで自由を得る。「荷電粒子が中性になると、地球の磁場の影響を感じなくなり、もはや閉じ込められなくなります」とグロサー氏は言う。「どの方向にも飛び去ることができるのです。」

ENAの速度と方向を測定することで、STORIEはリングカレント内の粒子の起源に関する長年の疑問に答える手助けができる。粒子は太陽から流れ出る粒子の流れ（太陽風）から供給されるのか、それとも地球から供給されるのか。STORIEチームは、特に正に帯電した酸素原子（O+）に注意を払うように機器を設計した。なぜなら、グロサー氏によれば、「酸素が見えたら、それは大気から来ています。太陽風からはほとんど得られません。」もしSTORIEが多くの酸素原子を発見すれば、科学者はリングカレントが主に地球の大気から供給されていることを知るだろう。

グロサー氏と他の科学者はまた、リングカレントの荷電粒子集団が太陽嵐の際にどのように振る舞うかを調べたいと考えている。