For tre år siden opstod en mystisk, purpuragtig glød over de canadiske himmel. Lysshowet var et helt ukendt himmelsk fænomen, så det fik et navn, der passer til dets skønhed og pragt: Steve.
Nu har forskere endelig fundet ud af, hvad der forårsager fænomenets glødende bånd af rødligt lilla og grønt: magnetiske bølger, vind af varmt plasma og brusere af elektroner i regioner, de normalt aldrig vises.
En kort historie om STEVE
Den 25. juli 2016 bemærkede observatører en mærkelig type atmosfærisk lysskærm, der oplyste nattehimlen på den nordlige halvkugle. De indså hurtigt, at dette ikke var nogen almindelig aurora og gav den et nyt navn inspireret af filmen "Over the Hedge" (DreamWorks Animation, 2006); en gruppe skovdyr, forvirret af en hæk for første gang, navngiver den ukendte genstand "Steve". (Astronomer ændrede senere dette navn til STEVE, et forkortelse for stærk forbedring af den termiske emissionhastighed).
Den foreløbige analyse af STEVE fandt, at dens optiske effekter skete anderledes end en aurora, men forskere kunne ikke sige, hvad der nøjagtigt foregik.
Auroras kan spore deres oprindelse til solen, når solflekker spytter skyer af protoner og elektroner, der hastighed mod Jorden på solvind. Når disse ladede partikler når planeten, trækker dets magnetfelt dem mod nord- og sydpolen. Når partiklerne forlader magnetosfæren og bombarderer planetens øvre atmosfære, interagerer de med elementer som ilt og nitrogen for at generere hvirvlende bånd af lys.
Men STEVEs lysshows er forskellige fra en typisk aurora. STEVE vises længere sydpå og over mere befolkede områder, end de fleste auroras gør. Og i modsætning til en aurora og dens varemærke, grønlige hvirvler, som bølger vandret, producerer STEVE et ruvende lodret, lilla eller grønt bånd, undertiden ledsaget af en søjle med korte søjler, der ligner et staketshegn, ifølge den nye undersøgelse.
"Helt ukendt"
I en tidligere undersøgelse, der blev offentliggjort i 2018, fandt de samme forskere, at STEVE stammede fra ionosfæren, zonen strækker sig fra ca. 80 til 600 kilometer over jorden, hvor auroras dannes.
Men selvom STEVE optrådte under de samme solcelledrevne magnetiske storme, der frembragte auroras, var det meste af det nyfundne fænomens glødende udseende ikke resultatet af ladede partikler, der smuttede ned i Jordens øvre atmosfære. Denne konklusion kommer fra beviser indsamlet af satellitter, der gik gennem en STEVE-begivenhed i 2008.
Den nye undersøgelse anvendte data fra 2008 sammen med satellitdata og jordobservationer fra to andre STEVE-begivenheder til at identificere to forskellige processer, der forme STEVEs lysbånd og staketshegn.
STEVEs lodrette bånd er ikke oplyst af et regn af ladede partikler, der falder ud i atmosfæren, men af friktion forårsaget af varme plasmaflow og kraftige magnetiske bølger ca. 25.000 km (25.000 km) over Jorden, ifølge undersøgelsen. Varme fra disse strømme giver partikler energi, så de genererer lilla lys, en mekanisme, der ligner belysningen af glødepærer.
Mens aurora glød forekommer, når elektroner og protoner falder ned i Jordens atmosfære, "den STEVE atmosfæriske glød kommer fra opvarmning uden partikeludfældning," siger en medforfatter Bea Gallardo-Lacourt, en rumfysiker ved University of Calgary i Canada, sagde i en erklæring .
STEVEs grønne stakværk dannes derimod som auroras: når elektroner regner ned på den øvre atmosfære. Dette forekommer imidlertid langt syd for breddegradene, hvor auroras normalt dannes, "så det er virkelig unikt," sagde Gallardo-Lacourt.
Dette karakteristiske staketshegn optrådte også i himmel over den nordlige og sydlige halvkugle på samme tid, skrev forfatterne. Dette viser, at energikilden, der brænder STEVE, er rigelig nok til at skabe samtidige lysshow i begge halvkugler, sagde undersøgelsesforfatterne.
Men forskere ved stadig ikke, hvorfor fænomenet forekommer så meget længere syd end auroras gør, hvilket betyder, at STEVE beholder lidt af sit mysterium.
Resultaterne blev offentliggjort online 16. april i tidsskriftet Geophysical Research Letters.
