Специалисты выяснили, что заряженные частицы в радиационном поясе Земли ускоряются до околосветовых скоростей в результате взаимодействия с особой электромагнитной волной. Эта низкочастотная волна распространяется в магнитосфере планеты, минуя ионосферу, и оказывает существенное влияние на геометрию внешнего радиационного пояса и скорости частиц в нем.
Значительное ускорение частиц наступает при энергиях более 100 килоэлектронвольт в результате резонанса с низкочастотной электромагнитной волной.
В свое работе ученые использовали данные двух спутников НАСА миссии Van Allen Probes (также называемой как RBSP — Radiation Belt Storm Probes). Спутники были запущены 30 августа 2012 года и предназначены для исследования радиационных поясов Земли.
Радиационный пояс Земли представляет собой часть магнитосферы планеты, в которой еще существенно влияние магнитного поля. Эта область пространства вокруг Земли характеризуется особой геометрией; в ней происходит взаимодействие заряженных частиц (например, протонов и электронов) солнечного ветра с магнитным полем Земли. Радиационный пояс обеспечивает защиту планеты от губительной солнечной радиации.
Кроме Земли, радиационные пояса имеют и другие планеты Солнечной системы, например, планеты-гиганты — Сатурн, Юпитер, Нептун. По мнению специалистов, понимание структуры радиационного пояса Земли необходимо для предсказаний околоземной погоды, в частности, это важно для обеспечения безопасного функционирования околоземного оборудования и полетов космонавтов.