Ny slags aurora er slet ikke en aurora

Tynde bånd af lilla og hvidt lys, der nogle gange optræder på nattehimlen, blev døbt en ny type nordlys, da de blev bragt til videnskabsmænds opmærksomhed i 2016. Men ny forskning tyder på, at disse mystiske lysstrømme slet ikke er et nordlys, men et helt nyt himmellegeme. fænomen.

Amatørfotografer havde fanget det nye fænomen, kaldet STEVE, på film i årtier. Men det videnskabelige samfund fik først nys om STEVE i 2016. Da forskerne først så på billeder af STEVE, de indså, at lysene var lidt anderledes end lys fra typiske nordlys, men var ikke sikre på, hvilken underliggende mekanisme der forårsagede dem.

I en ny undersøgelse, forskere analyserede en STEVE-begivenhed i marts 2008 for at se, om den blev produceret på samme måde som nordlys, hvilket sker når byger af ladet regn ned i Jordens øvre atmosfære. Undersøgelsens resultater tyder på, at STEVE er produceret af en anden atmosfærisk proces end nordlys, gør det til en helt ny type optisk fænomen.

"Vores hovedkonklusion er, at STEVE ikke er et nordlys, " sagde Bea Gallardo-Lacourt, en rumfysiker ved University of Calgary i Canada og hovedforfatter af det nye studie i Geofysiske forskningsbreve , et tidsskrift fra American Geophysical Union. "Så lige nu, vi ved meget lidt om det. Og det er det fede, fordi dette har været kendt af fotografer i årtier. Men for forskerne, det er fuldstændig ukendt."

Studieforfatterne har døbt STEVE en slags "skyglow, "eller glødende lys på nattehimlen, der er forskellig fra nordlys.

At studere STEVE kan hjælpe forskere med bedre at forstå den øvre atmosfære og de processer, der genererer lys på himlen, ifølge forfatterne.

"Dette er virkelig interessant, fordi vi ikke har fundet ud af det, og når du får et nyt problem, det er altid spændende, " sagde Joe Borovsky, en rumfysiker ved Space Science Institute i Los Alamos, New Mexico, som ikke var forbundet med den nye undersøgelse. "Det er som om du tror, ​​du ved alt, og det viser sig, at du ikke gør det."

En anderledes lysshow

Auroras dannes, når elektroner og protoner fra Jordens magnetosfære, området omkring Jorden domineret af dets magnetfelt, regn ned i ionosfæren, et område af ladede partikler i den øvre atmosfære. Når disse elektroner og protoner bliver exciterede, de udsender lys i forskellige farver, oftest grønne, rød og blå.

En gruppe amatører nordlysfotografer bragte STEVE til forskernes opmærksomhed i 2016. En Facebook-plads kaldet Alberta Aurora Chasers havde lejlighedsvis bemærket lys, tynde strømme af hvidt og lilla lys løber fra øst til vest på den canadiske nattehimmel, da de fotograferede nordlys.

Auroras er synlige hver nat, hvis visningsforholdene er rigtige, men de tynde lyse bånd af STEVE var kun synlige få gange om året. Lyset fra STEVE viste sig også tættere på ækvator end nordlys, som kun kan ses på høje breddegrader.

Fotograferne troede først, at lysbåndene blev skabt af ophidsede protoner, men protoner kan kun fotograferes med specialudstyr. Lysprotonerne producerer fald uden for det bølgelængdeområde, der opfanges af normale kameraer.

Aurora-chaserne døbte de lette bånd-forekomster "Steve, "en henvisning til filmen Over the Hedge 2006. Da forskere præsenterede data om de usædvanlige lys på en videnskabelig konference i 2016, en anden rumfysiker foreslog at konvertere navnet til bagronymet STEVE, som står for Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, og forskerne overtog det.

Hvor kommer STEVE fra?

Forskere begyndte derefter at bruge data fra satellitter og billeder fra jordbaserede observatorier for at forsøge at forstå, hvad der forårsagede de usædvanlige lysstriber. Den første videnskabelige undersøgelse offentliggjort på STEVE fandt en strøm af hurtigt bevægende ioner og supervarme elektroner, der passerede gennem ionosfæren lige hvor STEVE blev observeret. Forskerne havde mistanke om, at disse partikler var forbundet med STEVE på en eller anden måde, men var usikre på, om de var ansvarlige for at producere det.

Efter den første undersøgelse, hvoraf Gallardo-Lacourt var medforfatter, forskerne ønskede at finde ud af, om STEVEs lys produceres af partikler, der regner ned i ionosfæren, som det typisk sker med nordlys, eller ved en anden proces. I den nye undersøgelse, Gallardo-Lacourt og hendes kolleger analyserede en STEVE-begivenhed, der skete over det østlige Canada den 28. marts, 2008, ved hjælp af billeder fra jordbaserede kameraer, der optager nordlys over Nordamerika.

De koblede billederne med data fra NOAAs Polar Orbiting Environmental Satellite 17 (POES-17), som tilfældigvis passerede direkte over de jordbaserede kameraer under STEVE-arrangementet. Satellitten er udstyret med et instrument, der kan måle ladede partikler, der udfælder i ionosfæren.

Undersøgelsens resultater tyder på, at STEVE er et helt nyt fænomen, der adskiller sig fra typiske auroras. POES-17-satellitten registrerede ingen ladede partikler, der regnede ned til ionosfæren under STEVE-begivenheden, hvilket betyder, at det sandsynligvis er produceret af en helt anden mekanisme, ifølge forfatterne.

Forskerne sagde, at STEVE er en ny slags optisk fænomen, de kalder "skyglow". Deres næste skridt er at se, om strømmene af hurtige ioner og varme elektroner i ionosfæren skaber STEVEs lys, eller hvis lyset produceres højere oppe i atmosfæren.