Konstnärs återgivning av Van Allens strålningsbälten som omger jorden. Den lila, koncentriska skal representerar de inre och yttre bältena. De omger jorden helt, men har klippts bort i denna bild för att visa detaljer. Kredit:NASA:s konceptuella bildlab/Walt Feimer
En ny, Den första i sitt slag rymdvädermodell förutsäger på ett tillförlitligt sätt rymdstormar av högenergipartiklar som är skadliga för många satelliter och rymdfarkoster som kretsar runt i jordens yttre strålningsbälte. En artikel som nyligen publicerats i tidskriften Rymdväder beskriver hur modellen exakt kan ge en endagsvarning före en rymdstorm av ultrahöghastighetselektroner, kallas ofta "mördarelektroner" på grund av den skada de kan göra på rymdfarkoster som navigation, kommunikation, och väderövervakningssatelliter. Detta är första gången forskare framgångsrikt har förutspått dessa mördarelektroner över hela den yttre bältesregionen.
"Samhällets växande beroende av modern teknisk infrastruktur gör oss särskilt sårbara för rymdväderhot, sa Yue Chen, en rymdforskare vid Los Alamos National Laboratory och huvudförfattare till studien. "Om våra GPS- eller kommunikationssatelliter misslyckas, det kan ha vidsträckt, negativa effekter på allt från flygresor till banktransaktioner. Så att exakt kunna förutsäga rymdväder har varit ett mål under lång tid. Den här modellen är ett starkt steg mot att kunna göra det."
Vid jordens ekvator, det yttre strålningsbältet – även kallat det yttre Van Allen-bältet – börjar ungefär 8, 000 miles över jorden och slutar bortom 30, 000 mil. Höghastighets högenergielektroner inuti detta bälte är kända för sin höga variabilitet, speciellt under solstormar, när nya partiklar från solen kommer in i jordens rymdmiljö – vilket gör dem extremt svåra att förutsäga.
Denna modell tar det unika tillvägagångssättet att koppla ihop prickarna mellan mördarelektronpopulationen och mätningarna gjorda av en Los Alamos National Laboratory geosynkron ekvatorial kretsande satellit, samt en National Oceanic and Atmospheric Administration-satellit i låg omloppsbana om jorden inom en 3,5-årsperiod. Genom att etablera en korrelation mellan elektronerna och satellitmätningar i låg omloppsbana om jorden, Chen och hans kollegor kunde identifiera de informativa triggers som behövs för förutsägelser och utveckla en pålitlig modell för att förutsäga förändringar av högenergielektroner i det yttre bältet.
"Vi är väldigt glada över potentialen för framtida förbättringar av denna modell, " sa Chen. "Ju mer forskning och förfining vi gör, den ökade potentialen för oss att ha mer tillförlitliga prognoser med längre varningstid innan nya mördarelektroner kommer."