Câmpul magnetic al Pământului, se pare, este un maestru al capturării. El ademenește particulele încărcate electric din spațiu într-un țarc invizibil în formă de gogoașă în jurul planetei noastre, numit curent inelar. Acest roi captiv de particule încărcate joacă un rol important în modul în care Pământul reacționează la condițiile în schimbare din spațiu – vremea spațială – care poate afecta tehnologia de care depindem, cum ar fi sateliții și rețelele electrice. Cu toate acestea, în ciuda deceniilor de studiu, există încă multe lucruri pe care nu le știm despre această celulă de detenție cerească.

NASA se pregătește să lanseze o misiune concepută pentru a oferi o vedere unică, din interior spre exterior, a curentului inelar. Numită STORIE – Storm Time O+ Ring current Imaging Evolution – este programată să fie lansată în luna mai la bordul celei de-a 34-a misiuni comerciale de reaprovizionare SpaceX către Stația Spațială Internațională pentru NASA. Misiunea zboară ca parte a încărcăturii Space Test Program – Houston 11 (STP-H11), un parteneriat între Forța Spațială a SUA și NASA. Odată ce va fi instalată robotic pe exteriorul stației spațiale (așteptată la câteva zile după sosirea sa), STORIE va privi spre exterior către curentul inelar, ajutând oamenii de știință să răspundă la întrebări de lungă durată despre cum crește și se micșorează și din ce fel de particule este alcătuit.

„Aceste particule au impacte importante asupra vremii spațiale”, a spus Alex Glocer, investigatorul principal al STORIE la Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland, unde instrumentul a fost proiectat și construit. „Vrem să înțelegem cum este construită această populație captivă și de unde provine.”

Aceste detalii sunt deosebit de importante în timpul furtunilor solare, când erupțiile de la Soare pot duce la perturbări magnetice pe Pământ. Similar centurilor de radiații Van Allen ale Pământului, dar umplut cu particule de energie mai mică, curentul inelar tinde să fluctueze în dimensiune, formă și intensitate mai dramatic decât centurile de radiații în timpul furtunilor solare. În plus, în curentul inelar, particulele încărcate pozitiv și cele încărcate negativ curg în direcții opuse, creând curenți electrici. Astfel, schimbările acolo pot duce la fluctuații magnetice și curenți induși pe sol, afectând potențial conductele și liniile electrice. Curentul inelar poate contribui, de asemenea, la acumularea de sarcină pe suprafața sateliților care orbitează Pământul, ceea ce poate declanșa defecțiuni ale navelor spațiale. În plus, atunci când energia crește în curentul inelar, o parte din acea energie este transferată atmosferei superioare, făcând-o să se încălzească, să se umfle și să creeze mai multă rezistență asupra sateliților, ceea ce poate face ca nava spațială să se deorbiteze mai devreme decât era de așteptat.

Cu toate acestea, este dificil să studiezi curentul inelar direct, deoarece particulele din interior sunt invizibile. „Nu le poți imagina pur și simplu cu o cameră”, a explicat Glocer. În schimb, STORIE va scana pentru strălucirea atomilor neutri energetici, sau ENA, care se formează atunci când particulele încărcate capturate în curentul inelar reușesc să scape. Particulele își câștigă libertatea furând un electron din atmosfera exterioară a Pământului, cunoscută sub numele de exosferă, și devin neutre. „Odată ce acele particule încărcate devin neutre, ele nu mai simt efectele câmpului magnetic al Pământului și nu mai sunt capturate”, a spus Glocer. „Pot zbura în orice direcție.”

Măsurând viteza și direcția ENA-urilor, STORIE ar putea ajuta la răspunderea întrebărilor de lungă durată despre originile particulelor din curentul inelar – dacă sunt furnizate de un flux de particule care iese din Soare, cunoscut sub numele de vânt solar, sau de pe Pământ. Echipa STORIE a proiectat instrumentul pentru a acorda o atenție deosebită atomilor de oxigen încărcați pozitiv (O+), deoarece, potrivit lui Glocer, „Când vezi oxigen, acesta provine din atmosferă. Primești foarte puțin din acesta din vântul solar.” Dacă STORIE găsește o mulțime de atomi de oxigen, oamenii de știință vor ști că curentul inelar este alimentat în mare parte de atmosfera Pământului, mai degrabă decât de vântul solar.

Glocer și alți oameni de știință doresc, de asemenea, să afle dacă populația de particule încărcate a curentului inelar b