环绕地球的是范艾伦辐射带，这是巨大的环形环，由高能带电粒子组成，这些粒子大多来自太阳，被地球磁场或磁层捕获。这些辐射带可防止危险辐射进入地球大气层，但也可能对附近的航天器造成危险。

当太阳向地球释放出一阵太阳风时，它会导致范艾伦带中的粒子加速，使辐射增加到更加危险的水平。

现在，桑托利克及其团队的研究表明，一场特别强烈的超级风暴，比如 1859 年的卡灵顿事件，可能会使范艾伦带辐射达到比之前预期更极端的水平。这要归功于一种被称为合唱波的特殊电磁波。

合唱波是一种“哨声”波，因电接收器探测到时发出的声音而得名。这些自然产生的波在环绕地球(包括范艾伦带)的带电粒子或等离子体“海洋”中荡漾。

在地磁暴期间，靠近地球地磁赤道发生的合唱波通常会加速范艾伦带中捕获的粒子，从而提高辐射水平。但当这些波传播到更高纬度时，它们更可能将捕获的粒子撞出，将其散射到大气中并降低辐射水平。

到目前为止，很少有研究探讨这些过程在特别强烈的太空风暴期间的净效应。为了获得更清晰的图像，研究人员收集了美国宇航局在赤道附近的范艾伦探测器和欧洲航天局在高纬度地区的 Cluster 航天器的波浪数据。他们利用这些数据对极端风暴期间受到合唱波冲击的范艾伦带粒子进行了 2D 模拟。