Cum să-l găsești pe STEVE, dunga violet care arată ca o auroră, dar nu este

„A fost acest arc roz și, la un moment dat, s-a întins deasupra mea”, a spus Lach, cu sediul în comunitatea canadiană Plumas, Manitoba. „Nu știam cu adevărat ce este”.

A văzut ceva mai rar decât un zori. Era STEVE.

STEVE nu este o auroră, dar te poți gândi la el ca la un văr timid și îndepărtat. Se pare că ar putea face parte din familie, dar are propriul său stil distinct. Fenomenul se prezintă de obicei ca un arc lung, subțire violet și alb, uneori însoțit de o structură care seamănă cu o palisadă verde. Este mai slab și mai îngust și apare la latitudini mai mici și la altitudini mai mari decât majoritatea aurorelor. De asemenea, este mai greu de prezis. (Apoi este numele, despre care vom discuta în scurt timp.)

A-l vedea pe STEVE poate fi o chestiune de serendipitate a fizicii spațiale. Lach a reușit să-l fotografieze pe STEVE de mai mult de 20 de ori de la prima vedere din 2015 – potențial cei mai mulți oameni înregistrati – și probabil că a văzut și mai mult panglica de lumină. Mulți cercetători de frunte în domeniu nu au văzut nici măcar o dată fenomenul luminii.

Oamenii de știință cetățeni precum Lach, pe lângă datele satelitare și camerele de pe cer, au fost surse vitale pentru cercetătorii care studiază STEVE – când se formează și cum să-l recunoască. Un proiect de știință cetățenească, numit aurorasaurus, permite publicului să raporteze observări și conectează fotografi amatori cu oamenii de știință. De la identificarea oficială a lui STEVE în 2018, cercetătorii, fotografi și cetățenii de știință au aflat ce îl face special pe STEVE. (Notă: într-un post anterior la NASA, reporterul a lucrat cu jumătate de normă pentru Aurorasaurus și a scris comunicate de presă legate de descoperire, deși nu a mai lucrat anterior cu niciunul dintre cercetătorii menționați în acest articol. )

Se așteaptă ca activitatea solară să crească în următorii câțiva ani, spun cercetătorii, așa că ar putea exista oportunități bune pentru ca publicul să-l descopere pe STEVE. În timpul unei furtuni geomagnetice puternice săptămâna trecută, cel puțin trei persoane au fotografiat fenomenul.

„Cineva care nu are o diplomă în acest domeniu poate contribui în continuare la studiul științific”, a spus Lach, care sa pensionat recent ca asistent administrativ școlar și acum conduce o fermă.

Numirea unei dâre de lumină „Steve” ar putea părea puțin întâmplătoare și este.

În jurul anului 2015, Lach și o mână de vânători de aurore au început să împărtășească fotografii ale structurii ciudate, subțiri, asemănătoare unei aurore, care se întinde de la est la vest. Ea și alții au postat despre ciudatul arc purpuriu online și în grupurile de pe Facebook și s-au gândit că ar putea fi un fenomen cunoscut numit aurora protonică, un tip de auroră care este largă și difuză și invizibilă cu ochiul liber, necesitând instrumente precum o cameră foto. vezi. Dar oamenii de știință au respins această identificare, deoarece acest fenomen a fost vizual luminos, îngust și structurat.

În efortul de a-i spune altceva decât o panglică violet, Chris Ratzlaff, un vânător de aurore și fotograf din Calgary, Alberta, a sugerat ceva puțin diferit: — Steve. El a luat numele din filmul de animație pentru copii „Peste limităpe care îl vizionase recent împreună cu copiii săi. Într-o scenă, personajele animale sunt speriate de un tufiș tăiat necunoscut și decid să-i dea numele Steve.

Când oamenii de știință au început să se uite mai atent la datele și fotografiile din satelit, au stabilit că această panglică subțire de lumină era de fapt un flux foarte rapid de particule în atmosfera superioară, care deveneau atât de fierbinți încât străluceau. O echipă de fizicieni spațiali și cetățeni de știință a publicat studiu inițial îl identifică pe Steve în 2018.

Oamenii de știință au dat fenomenului un backronim: Strong Thermal Emission Velocity Enhancement.

Care sunt efectele lui STEVE?

Chiar dacă nu l-ați văzut pe STEVE, impacturile lui ar putea fi simțite de pământeni în alte moduri.

Cercetătorul STEVE Toshi Nishimura a povestit cel puțin un caz în care un semnal radio de la o matrice radar a dispărut timp de 30 de minute când a apărut STEVE, dar apoi a revenit odată ce lumina fantomatică a părăsit zona, sugerând că fenomenul poate perturba aceste semnale. Întreruperi similare pot apărea cu vremea spațială asociată cu aurore, dar el a spus că STEVE apare în regiuni diferite decât o auroră și ar afecta diferiți sateliți și rețele.

STEVE este important pentru că câmpul magnetic al Pământului „face ceva diferit decât de obicei. … Încă nu înțelegem de ce”, a spus Nishimura, care tocmai a publicat un studiu despre misterele lui STEVE. Încă nu a văzut fenomenul în persoană.

De unde știi dacă ceea ce vezi este STEVE?

STEVE a crescut în popularitate în ultimul deceniu, dar se crede că observările datează din anii 1880. Desigur, el nu era cunoscut ca STEVE pe atunci. Nici fotografiile nu au fost disponibile la început, așa că observările au fost uneori descrise prin text sau schițe.

Într-o studiu publicat în 1891, un observator a descris o „bandă strălucitoare care se extinde spre est și vest”, ca o coadă dreaptă a unei comete mari. În 1933, pionierul aurorei Carl Stormer a surprins prima imagine a evenimentului în o fotografie alb-negru.

La câteva săptămâni după identificarea oficială a lui STEVE în 2018, omul de știință Michael Hunnekuhl a început să caute prin studiile anterioare și a alcătuit o listă a acestor observări istorice și recente. El a creat o bază de date cu peste 1.000 de observări, despre care spune că este probabil cea mai mare bază de date STEVE din lume.

STEVE a fost observat pe toate continentele, inclusiv pe Antarctica. Cel mai mare număr de rapoarte provin din Canada, Finlanda și părți ale Statelor Unite, deși acest lucru poate fi rezultatul gradului de conștientizare a fenomenului în acele locuri.

„Rata de apariție a lui Steve și rata de observare pot fi diferite, mai ales dacă te întorci cu câțiva ani, deoarece oamenii nu-l cunoșteau pe Steve”, a spus Hunnekuhl. Vremea ar putea influența și ratele de raportare, a spus el, deoarece oamenii ar putea fi mai puțin probabil să iasă în anumite condiții.

Cu toate acestea, în date au apărut mai multe modele: STEVE apare cel mai adesea în martie și septembrie în apropierea echinocțiului (și acesta este momentul în care activitatea aurorelor crește de obicei). Arcul vizibil durează aproximativ 30 de minute și foarte rar după miezul nopții.

STEVE este văzut împreună cu o auroră, deși de obicei este separat fizic. Apare la aproximativ 30 de minute după ce aurora începe să se limpezească. Lach a spus că l-a găsit pe STEVE privind spre partea de vest a aurorei. STEVE poate fi totuși blocat de o auroră strălucitoare, mai ales dacă este aproape. Lach a spus că îl vede de obicei pe STEVE atunci când aurorele sunt plictisitoare sau activitatea solară este relativ scăzută.

STEVE poate lua, de asemenea, forme ușor diferite. Poate apărea ca un arc scurt la vest de aurora sau se poate întinde pe cer de la est la vest. Manifestările mai mari arată, de asemenea, mai multă profunzime de culoare – un roșu intens în partea de sus, mov în mijloc și alb în partea de jos..

Atâta timp cât arcul STEVE persistă, poate apărea o palisadă verde. Uneori arcul dispare și rămâne palisada verde.

Cum este STEVE diferit de Aurora?

Atât STEVE, cât și Aurora sunt un fenomen de lumină fantomatică în atmosferă, dar cam aici se termină asemănarea.

Cercetătorul NASA Bea Gallardo-Lacourt, care a făcut parte din cercetarea STEVE încă de la lucrarea inaugurală din 2018, rezumă câteva diferențe în crearea lor: Aurorele implică un mecanism fizic, cu electroni și ioni care plouă în atmosfera superioară și atomi excitanți. Arcul STEVE este o bandă de gaz fierbinte care implică o reacție chimică, care produce o strălucire în ionosferă (mai mare decât aurore).

Gallardo-Lacourt, care, de asemenea, nu l-a văzut pe STEVE, explică că arcul este asociat cu un flux foarte rapid de particule – de aproximativ cinci ori mai rapid decât cel observat în aurora boreală. A mecanismul propus este că acest flux puternic de plasmă excită moleculele de azot din atmosferă care interacționează apoi cu moleculele de oxigen, creând oxid nitric. Acest oxid nitric, care altfel este rar în atmosfera noastră, este excitat și strălucitor, emițând lumină în intervalul violet al spectrului de lumină vizibilă la aproximativ 280 de mile deasupra suprafeței Pământului.

Sursele lor variază și ele. Crearea unei aurore începe atunci când soarele trimite un val de energie către Pământ, de exemplu printr-o explozie asupra soarelui numită ejecție de masă coronală și declanșează o explozie la scară largă. furtună geomagnetică. Cu toate acestea, STEVE s-a întâmplat cu și fără furtuni geomagnetice.

Nishimura, cercetător la Universitatea din Boston, a spus că STEVE pare să apară întotdeauna în timpul unor perturbări locale, scurte, în câmpul magnetic al Pământului, numite subfurtuni. Subfurtunile pot apărea fără o furtună geomagnetică mare și apar zilnic. Cu toate acestea, în ciuda ubicuității subfurtunilor, cercetătorii sunt nedumeriți de ce observările lui STEVE sunt încă relativ rare în comparație cu aurore.

Cu fiecare fotografie și raport, oamenii înțeleg mai bine această parte relativ neexplorată a atmosferei noastre și legătura ei cu soarele. Dacă l-ați văzut pe STEVE, contactați unul dintre cercetători – sau împărtășește-ne observațiile tale pe Twitter.