در منطقه ای از فضا درست خارج از میدان مغناطیسی زمین، ناسا الکترون هایی کشف کرده است که تا سرعت نور شتاب گرفته اند و کسی علت آن را نمی داند. در حقیقت درک فعلی ما از فیزیک ذرات می گوید این نوع شتاب خارج از مگنتوسفر غیرممکن است و اکنون فیزیکدانان در حال تحقیق هستند تا بفهمند چه نیرویی می تواند آن ها را به چنین سرعتی برساند.
یکی از محققین، دیوید سیبک از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا می گوید “این یک مورد گیج کننده است، زیرا ما الکترون های پرانرژی را در جایی می‌بینیم که به نظر ما نباید آنجا باشند و هیچ مدلی با آن ها جور در نمی‌آید. در دانش ما یک شکاف وجود دارد، گویی یک مساله بنیادین از قلم افتاده است.”
این ذرات پر شتاب توسط تیم ماموریت THEMIS ناسا کشف شدند که پنج ماهواره را به مدار زمین فرستاده بودند. این ماهواره ها ماموریت دارند میدان مغناطیسی محافظ زمین را بررسی کرده و ببینند چگونه بادهای خورشیدی و پرتوهای کیهانی را می گیرد.
هدف ابتدایی آن ها کمک به دانشمندان برای درک این بود که چه چیز طوفان های مغناطیسی را ایجاد می‌کند و باعث خرابی در سیستم های ارتباطی زمین می شود، اما زمانی که به منطقه مرزی خارج از میدان مغناطیسی زمین رسیدند، سوالات جدید دیگری برایشان ایجاد شد.
الکترون های پرانرژی دائما از طرف خورشید به سمت ما پرتاب می شوند اما توسط میدان مغناطیسی قوی سیاره ما منحرف می شوند. زمانی که این تعاملات رخ می دهد، الکترون ها با خارجی ترین لایه مگنتوسفر با نام کمان شوک برخورد کرده و این میدان مغناطیسی سرعت آن ها را کاهش می دهد و باعث می شود مجدد به سمت فضا منعکس شوند.
اما برخی از آن ها نیز دوباره به سمت خورشید باز می گردند و یک گروه از الکترون های پر انرژی فوق سریع را خارج از میدان مغناطیسی تشکیل می دهند.
برای دهه ها این‌طور فرض می شد که این الکترون ها انرژی و سرعت خود را از حرکت در کمان شوک می گیرند. فیزیکدان ها این‌طور تصور می کردند هربار که ذرات با میدان مغناطیسی برخورد می کنند، انرژی بیشتری گرفته و می توانند تا سرعت نور شتاب بگیرند.
اما مشاهدات جدید از ماهواره THEMIS نشان داده است که این الکترون ها همچنین می توانند از فعالیت های الکترومغناطیسی در منطقه پیش لرزه میدان مغناطیسی نیز انرژی بگیرند. در حقیقت این‌طور به نظر می‌رسد این الکترون ها هرگز به کمان شوک نمی‌رسند.
ناسا می گوید “اگر الکترون ها در کمان شوک شتاب می گرفتند، مسیری در جهت میدان مغناطیسی را ترجیح داده و کمان شوک دور می شدند.”
اما این تیم متوجه شد این ذرات در تمامی جهات حرکت می کنند. آن ها نتیجه گرفتند علت شتاب این الکترون ها باید داخل خود منطقه پیش لرزه باشد.
این تمی در نظر دارد اطلاعات بیشتری از ماهواره THEMIS گردآوری کند تا بتواند دقیقا بفهمد این ذرات چگونه با چنین سرعت باور نکردنی شتاب می گیرند اما یکی از محققین به نام لین ویلسون پیشنهاد می‌دهد بهتر است در مقیاسی کوچک‌تر آن ها را بررسی کنند تا به پاسخ مناسب برسند.