国立極地研究所（極地研），金沢大学，名古屋大学，東京大学，東北大学，JAXA宇宙科学研究所，電気通信大学などの研究グループは，地上と衛星の同時観測により，地球周辺の宇宙空間で生まれる電磁波が原因で，南極や北極の上空の深くまで，すなわち成層圏近くまで高エネルギーの電子が降り注いできていることを世界で初めて明らかにした（ニュースリリース）。

今回研究グループは，地球周辺の放射線環境を調査する科学衛星「あらせ」と，昭和基地に設置された南極最大の大気レーダー「PANSY」，並びに，PANSYと似た緯度経度にある北極の大気レーダー「MAARSY」による同時観測を実施した。

両レーダーとも，上空に向けて強力な電波を発射し，大気中で散乱され戻ってきたわずかな電波（反射エコー）を検出することで，大気の動き（風）や，電子密度を観測する。この研究では，反射エコーから電子密度の増加，つまり大気層への高エネルギー電子降り込みを検出した。

宇宙と地上での観測の結果，「あらせ」が宇宙空間で観測した電磁波と，南北両半球の大気レーダーが捉えた上空55～80kmからの強い反射エコー，つまり高エネルギー電子の降り込みが，同時に発生し，良く似た時間変動をしていることを明らかにした。

同時刻に，北極のアイスランドでは，脈動オーロラが観測されていた。これらの現象の良い相関は，宇宙空間で生じた電磁波が，北極でオーロラを発生させた数十keV以下のエネルギーの電子だけでなく，はるかに高いエネルギー（数百～数千keV）の電子を南北両極の上空深くまで降り込ませ，大気を電離した証拠となるという。

これらの現象は，太陽から吹いている高速太陽風の前面が地球に到達した直後に，明け方の時間帯で発生した。高速太陽風の到来は，（1）地球周辺の地磁気の圧縮，（2）オーロラ爆発，をもたらした。（1）は電磁イオンサイクロトロン波を成長させ，（2）は宇宙空間夜側から熱い電子を朝側に運び，コーラスを発生させたと考えられるという。

これらの電磁波が宇宙空間に存在する高エネルギー電子と相互作用して，南北両極の大気に電子を落とし，上層で脈動オーロラ，下層で中間圏の大気電離を引き起こしたことが明らかになった。

今後，小規模なオーロラ現象が，どのくらい高エネルギー電子を降り込ませ，地球の気候変動に影響を与えるのか，定量的に調査することが重要だとしている。