Kolme vuotta sitten Kanadan taivaan yli kaareutti salaperäinen violetti hehku. Valonäyttö oli täysin tuntematon taivaallinen ilmiö, joten sille annettiin kauneuteensa ja loistoonsa sopiva nimi: Steve.
Nyt tutkijat ovat vihdoin selvittäneet, mikä aiheuttaa ilmiön hehkuvia punaisen violetin ja vihreän nauhoja: magneettiset aallot, kuuman plasman tuulet ja elektronien suihkut alueilla, joita yleensä ei esiinny.
Lyhyt historia STEVEstä
Tarkkailijat huomasivat 25. heinäkuuta 2016 omituisen ilmakehän valonäytön, joka valaisee yötaivasta pohjoisella pallonpuoliskolla. He huomasivat nopeasti, että tämä ei ollut tavallista auroraa, ja antoi sille uuden nimen, joka inspiroi elokuvaa "Over the Hedge" (DreamWorks Animation, 2006); ryhmä metsäeläimiä, jonka sekka on peittänyt ensimmäistä kertaa, nimeää tuntemattoman esineen "Steve". (Tähtitieteilijät muuttivat tämän nimen myöhemmin STEVEksi, lyhenne voimakkaalle lämpöemission nopeuden parannukselle.)
Alustavassa STEVE-analyysissä havaittiin, että sen optiset vaikutukset syntyivät eri tavalla kuin aurora-aineilla, mutta tutkijat eivät voineet sanoa, mitä tarkalleen tapahtui.
Aurorat voivat jäljittää alkuperänsä aurinkoon, kun auringonpilkut sylkevät protonien ja elektronien pilviä, jotka nopeutuvat kohti maapallon aurinkotuuleissa. Kun nämä varautuneet hiukkaset saavuttavat planeetan, sen magneettikenttä vetää niitä kohti pohjoista ja eteläistä napaa. Kun hiukkaset poistuvat magnetosfääristä ja pommittavat planeetan yläkehää, ne ovat vuorovaikutuksessa elementtien, kuten hapen ja typen kanssa, tuottaen pyörteitä valonauhoja.
Mutta STEVEn valonäytöt eroavat tyypillisistä aurora-näyttelyistä. STEVE näyttää kauempana eteläpuolella ja enemmän asutuilla alueilla, kuin useimmat aururit tekevät. Ja toisin kuin aurora ja sen tavaramerkki vihertävät pyörteet, jotka aaltoilevat horisontaalisesti, STEVE tuottaa kohoavan pystysuoran purppura- tai vihreän nauhan, joskus mukana on sarake lyhyitä palkkeja, jotka muistuttavat piketiaita, uuden tutkimuksen mukaan.
"Täysin tuntematon"
Aikaisemmassa, vuonna 2018 julkaistussa tutkimuksessa samat tutkijat havaitsivat, että STEVE syntyi ionosfäärissä, vyöhykkeellä, joka ulottuu noin 50–375 mailiin (80–600 km) maanpinnan yläpuolelle, missä muodostuu aurorat.
Mutta vaikka STEVE ilmestyi samojen aurinkovoimaisten magneettimyrskyjen aikana, jotka tuottivat aurioita, suurin osa uuden synnyn ilmiön hehkuvasta ulkonäöstä ei ollut seurausta varautuneista hiukkasista, jotka iskivat maan yläkehän ilmakehään. Tämä johtopäätös perustuu STEVE-tapahtuman läpi vuonna 2008 kulkevien satelliittien keräämiin todisteisiin.
Uudessa tutkimuksessa käytettiin vuoden 2008 tietoja samoin kuin satelliittitietojen ja kahden muun STEVE-tapahtuman maahavaintojen avulla kahta erilaista prosessia, jotka muovaavat STEVEn valonauhaa ja piketiaitaa.
STEVE: n pystysuuntaisia nauhoja ei valaise ilmakehään pudonneiden latautuneiden hiukkasten sade, vaan tutkimuksen mukaan kuumien plasmavirtausten ja voimakkaiden magneettiaaltojen aiheuttama kitka, joka on noin 15 000 mailia (25 000 km) maan yläpuolella. Näistä virroista tuleva lämpö antaa hiukkasille energiaa niin, että ne tuottavat purppuran valoa, mekanismin, joka on samanlainen kuin hehkulamppujen valaistus.
Vaikka aurorahehkuja esiintyy, kun elektronit ja protonit putoavat maan ilmakehään, "STEVE-ilmakehän hehku kuumenee ilman hiukkasten saostumista", tutkimuksen avustaja Bea Gallardo-Lacourt, avaruusfysiikka Kanadan Calgaryn yliopistossa, sanoi lausunnossaan. .
STEVEn vihreä pikku-aita puolestaan muodostuu niin kuin aurorat tekevät: kun elektroneja sataa yläilmakehässä. Tämä tapahtuu kuitenkin kaukana etelään leveysasteilta, missä aurorat yleensä muodostuvat, "joten se on todella ainutlaatuinen", Gallardo-Lacourt sanoi.
Tämä erottuva pikku-aita esiintyi myös taivaalla pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon yli samaan aikaan, kirjoittajat kirjoittivat. Tämä osoittaa, että STEVE: tä polttoaineena käytettävä energialähde on tarpeeksi runsas, jotta voidaan luoda samanaikaisia valonäytöksiä molemmilla puolipalloilla, tutkimuksen kirjoittajat sanoivat.
Mutta tutkijat eivät vieläkään tiedä miksi ilmiö näyttää niin kauempana etelään kuin aurorat, mikä tarkoittaa, että STEVE säilyttää vähän salaperäisyydestään.
Havainnot julkaistiin verkossa 16. huhtikuuta Geophysical Research Letters -lehdessä.
