Podczas superburzy geomagnetycznej z maja 2024 r. satelita Arase zarejestrował rosnące lokalne maksimum gęstości w przestrzeni fazowej elektronów o energiach wielu MeV w pobliżu L*≈3. Autorzy badania opublikowanego 26 października 2026 r. uznali je za dowód lokalnego przyspieszania, które poprzedziło późniejszą dyfuzję radialną (badanie, data publikacji).

Gęstość w przestrzeni fazowej opisuje rozmieszczenie cząstek według ich położenia i stanu ruchu. Współrzędna L* służy do określania położenia w magnetosferze. Elektrony o energiach wielu MeV mogą zagrażać satelitom, dlatego ważne jest ustalenie, gdzie i w jakich warunkach powstają.

Kluczowa w tej obserwacji jest kolejność: lokalne maksimum pojawiło się przed późniejszą dyfuzją elektronów.

Co wskazuje na lokalne przyspieszanie

Gdyby elektrony jedynie napływały z dalszych rejonów magnetosfery, ich wzrost w obserwowanym obszarze można byłoby wiązać z transportem. Arase zarejestrował jednak rosnące maksimum gęstości w przestrzeni fazowej w pobliżu L*≈3. Autorzy interpretują tę lokalną zmianę jako oznakę powstania źródła elektronów multi-MeV na miejscu, przed ich późniejszym przemieszczaniem się w obie strony wzdłuż promienia.

To interpretacja kolejności obserwowanych zjawisk: lokalne przyspieszanie, a następnie dyfuzja radialna do wewnątrz i na zewnątrz. Sam wynik dotyczy burzy z maja 2024 r. i warunków panujących wówczas w pasach Van Allena.

Fale chorus i zubożona plazma

W pobliżu lokalnego maksimum Arase obserwował silne fale typu chorus w obszarze znacznie zubożonym w plazmę. Autorzy badania uznali, że te warunki są zgodne z przyspieszaniem elektronów przez fale chorus. Wśród elementów związanych z sytuacją podczas burzy wymienili też wzmożoną konwekcję i ujemną burzę jonosferyczną.

Fale chorus wiążą obserwację elektronów z warunkami panującymi w otaczającej plazmie. W badaniu nie są osobnym pomiarem skutków dla satelitów, lecz częścią wyjaśnienia, jak mogło powstać lokalne źródło.

Inne pomiary dotyczą innego obszaru

Odrębne badanie opublikowane w 2025 r. analizowało elektrony o energiach powyżej 1 MeV na niskiej orbicie okołoziemskiej podczas tej samej burzy. Autorzy opisali też utrzymujące się przez siedem dni podwyższenie ich poziomu w obszarze anomalii południowoatlantyckiej w fazie odbudowy. Jako możliwe procesy uwzględnili transport radialny, dyfuzję radialną, lokalne przyspieszanie i rozpraszanie kąta pochylenia (badanie MSS-1 i Arase).

To odrębny pomiar, z innego rejonu i na innej orbicie niż lokalne maksimum w pobliżu L*≈3. Wskazuje na kilka możliwych procesów, dlatego wynik badania Arase z 2026 r. nie opisuje jednej drogi, którą muszą przebywać wszystkie energetyczne elektrony wewnątrz magnetosfery.

Co oznacza okres 4,3–4,7 dnia

Nagoya University podaje, że w obserwowanym regionie gęstość plazmy potrzebowała około 4,3–4,7 dnia, by przekroczyć połowę poziomu sprzed burzy (komunikat uczelni). Ten okres dotyczy gęstości plazmy, a nie strumienia elektronów.