داده‌های جمع‌آوری‌شده از یک ماهواره ناسا نشان می‌دهد در پی یک طوفان ژئومغناطیسی بسیار قوی در بهار گذشته که به‌عنوان قوی‌ترین طوفان خورشیدی لقب گرفته، یک کمربند تشعشعی جدید به مدار زمین اضافه شده که پیش‌تر هرگز مشاهده نشد و امکان دارد هنوز هم وجود داشته باشد.
در مه۲۰۲۴، زمین با بزرگ‌ترین طوفان ژئومغناطیسی خود در طی ۲۱ سال گذشته مواجه شد؛ این طوفان به‌دنبال هجوم رگباری از طوفان‌های خورشیدی به سیاره زمین رخ داد و اختلالات قابل توجهی در میدان مغناطیسی زمین ایجاد کرد که منجر به ایجاد برخی از گسترده‌ترین نمایش‌های شفق قطبی طی ۵۰۰ سال گذشته شد؛ این اختلالات همچنین باعث ایجاد مشکلات در عملکرد ابزارهای وابسته به سامانه موقعیت‌یابی جهانی (GPS) گردید.
طی مطالعات محققان داده‌های جدید جمع‌آوری‌شده توسط ماهواره آزمایش کمربند تشعشعی داخلی ناسا (CIRBE) را تجزیه و تحلیل کردند و کشف کردند که دو کمربند تشعشعی موقت نیز به دنبال این طوفان‌ها تشکیل شده‌اند.
چگونگی ایجاد کمربند تشعشعی دور زمین
این کمربندها زمانی ایجاد شدند که ذرات باردار ناشی از فوران‌های خورشیدی در میدان مغناطیسی زمین به دام افتادند؛ این نوارهای تشعشعی مشابه با کمربندهای وان آلن (Van Allen) هستند. کمربندهای وان آلن که به‌صورت یک جفت کمربند تابشی دائمی و به شکل دونات در اطراف زمین قرار دارند، تا ارتفاع ۵۸ هزار کیلومتری از سطح زمین گسترش یافته و به حفاظت از سیاره‌مان در برابر پرتوهای کیهانی کمک می‌کنند؛ این دو کمربند تشعشعی جدید، بین کمربند داخلی و بیرونی وان آلن ظاهر شده‌اند.
کمربند تشعشعی بیرونی شامل الکترون‌هایی بود که با سرعت نزدیک به نور حرکت می‌کردند؛ در حالی که کمربند داخلی از طیف قابل توجهی از پروتون‌ها تشکیل شده بود، پیش‌تر در دیگر کمربندهای تشعشعی موقت مشاهده نشده بودند. محققان پس از بررسی و مقایسه داده‌های قبل و بعد از طوفان، به این نتیجه رسیدند که این کمربند یک ساختار جدید و منحصر به فرد است و پیکربندی آن قابل توجه می‌باشد.
ماهواره CIRBE پس از یک عملکرد نادرست که در اواسط آوریل گذشته در اثر طوفان ایجاد شد، فعالیت خود را متوقف کرد، اما به‌صورت ناگهانی در تاریخ ۱۵ژوئن۲۰۲۴ دوباره فعال شد و اندازه‌گیری‌ها را آغاز کرد؛ این ماهواره در ابعاد یک جعبه نان و تحت عنوان کیوب‌ست (CubeSat) شناخته می‌شود و به دستگاهی منحصر به فرد مجهز بود که توانایی شناسایی ذرات خاصی در کمربندهای وان آلن را داشت.
به گفته محققان، اگر این سامانه مجددا راه‌اندازی نمی‌شد، احتمالا کمربند پروتونی جدید کشف نمی‌شد؛ زیرا این اطلاعات در داده‌های سایر فضاپیماها قابل رویت نبود. اکنون محققان از کشفی که کیوب‌ست انجام داده، ابراز خرسندی می‌کنند.
کمربندهای تشعشعی موقت پس از طوفان‌های خورشیدی پدیده‌ای شناخته‌شده هستند، به‌طوری‌که ذرات باردار به طور موقت به مدت چند هفته بین کمربندهای وان آلن به دام می‌افتند. با این حال، آنچه این کمربندها را از دیگر کمربندهای موقت متمایز می‌کند، این است که به‌دلیل شدت طوفان خورشیدی به‌وجود آمده، احتمالا مدت زمان بیشتری در مقایسه با سایر کمربندهای موقت وجود خواهند داشت.
به گفته محققان، کمربند الکترونی بیرونی تقریبا سه ماه پس از طوفان، در پی تشعشعات ناشی از یک طوفان بزرگ خورشیدی در ژوئن و دیگری در اوت ناپدید شد، اما کمربند پروتون که داخلی‌تر است، به‌احتمال زیاد هنوز وجود دارد و انعطاف‌پذیری آن بیشتر است؛ با این وجود، بدون اطلاعات جمع‌آوری‌شده از CIRBE نمی‌توان با قطعیت در این مورد صحبت کرد.
در حال حاضر، مشخص نیست که چرا کمربند داخلی به مدت طولانی‌تری وجود دارد؛ این مساله احتمالا به پیکربندی منحصر به فرد آن و یا به افزایش تعداد طوفان‌های خورشیدی طی فعال‌ترین مرحله چرخه خورشیدی تقریبا ۱۱ ساله که در اوایل سال گذشته آغاز شده، مرتبط باشد.