La ricerca rappresenta il primo passo verso nuove teorie e metodi che aiuteranno gli scienziati a prevedere e analizzare il comportamento delle particelle nello spazio. Ha implicazioni per la ricerca teorica, così come per applicazioni pratiche come le previsioni meteorologiche spaziali.

La ricerca si è concentrata su due bande di particelle energetiche nello spazio vicino alla Terra, denominate cinture di radiazioni o cinture di Van Allen. Queste particelle sono intrappolate nella magnetosfera terrestre e possono danneggiare i componenti elettronici dei satelliti e dei veicoli spaziali che la attraversano, oltre a rappresentare rischi per gli astronauti.

Capire come si comportano queste particelle è da decenni un obiettivo di fisici e ingegneri. Dagli anni '60, i ricercatori hanno utilizzato i principi contenuti nei "modelli quasilineari" per spiegare come le particelle cariche si muovono nello spazio.

Nel nuovo studio, tuttavia, i ricercatori hanno trovato prove che la teoria standard potrebbe non essere applicabile così spesso come si pensava in precedenza. Il team di 16 scienziati, provenienti da istituzioni del Regno Unito, degli Stati Uniti e della Finlandia, ha esplorato i limiti delle teorie standard. L'applicazione della teoria quasilineare può sembrare semplice, ma in realtà integrarla nei modelli di fisica spaziale secondo le misurazioni scientifiche effettuate nello spazio è una procedura delicata. Questo documento analizza le sfide alla base di questo processo.

I risultati sono pubblicati in Frontiers in Astronomy and Space Sciences .

L'autore principale, il dottor Oliver Allanson, del gruppo Space Environment and Radio Engineering (SERENE) dell'Università di Birmingham, ha dichiarato:"Ottenere una migliore comprensione del comportamento di queste particelle è fondamentale per interpretare i dati satellitari e per comprendere la fisica sottostante". degli ambienti spaziali."

I ricercatori coinvolti nello studio risiedono nel Regno Unito presso le Università di Birmingham, Exeter, Northumbria, Warwick, St Andrews e presso il British Antarctic Survey; negli Stati Uniti presso l’Università della California a Los Angeles, l’Università dell’Iowa e l’US Air Force Research Lab, New Mexico; e in Finlandia presso l'Università di Helsinki.

I prossimi passi della ricerca includeranno una descrizione teorica migliorata basata sui risultati di questo lavoro, che potrà poi essere utilizzata nei modelli meteorologici spaziali per prevedere il comportamento di queste particelle pericolose nello spazio vicino alla Terra.