Dans les années 1940, bien avant les capteurs modernes, des instruments sur Terre captaient déjà des particules venues de l'espace. Lorsqu'une puissante éruption se produisait sur le Soleil, elle projetait un flux de particules chargées – les particules solaires énergétiques. Elles atteignaient la Terre et laissaient leur trace dans les vieilles chambres d'ionisation, sortes de boîtes métalliques sensibles à la charge. Quatre de ces événements, survenus en 1942 et 1946, sont restés longtemps sans mesures précises : les données étaient dispersées dans les archives et non numérisées.
Aujourd'hui, les chercheurs ont rassemblé les anciens enregistrements de différentes stations à travers le monde et les ont convertis en format numérique. Cela a permis de reconstituer l'évolution du flux de particules avec un pas de 1 à 15 minutes. Il s'est avéré que deux tempêtes ont monté lentement – en 45 et 105 minutes – tandis que les deux autres ont frappé brusquement, en seulement 15 minutes. Cette différence suggère que les mécanismes d'accélération des particules sur le Soleil étaient différents : certaines éruptions agissaient comme un chauffage lent, d'autres comme un choc instantané.
En comparant les mesures des instruments à différentes latitudes, les scientifiques ont estimé la « dureté » du spectre des particules – c'est-à-dire la proportion des plus énergétiques. Deux tempêtes se sont révélées extrêmement dures, et deux modérées. C'est important pour la prévision de la météo spatiale : ces particules peuvent endommager les satellites et perturber les communications radio. Les vieilles données, comme des photos retrouvées dans les archives, aident à voir l'ensemble du tableau.
La plus puissante de ces tempêtes, la troisième en date, a laissé la trace la plus forte dans les détecteurs polaires – là, les particules pénétraient le plus profondément.