För tre år sedan uppstod en mystisk purpuraktig glöd över de kanadensiska himlen. Ljusshowen var ett helt okänt himmelsfenomen, så det fick ett namn som passar dess skönhet och storhet: Steve.
Nu har forskarna äntligen fastställt vad som orsakar fenomenets glödande band av rödaktigt lila och grönt: magnetiska vågor, vindar av varm plasma och duschar av elektroner i regioner som de normalt aldrig dyker upp.
En kort historia om STEVE
Den 25 juli 2016 märkte observatörerna en udda typ av atmosfärisk ljusskärm som upplyste natthimlen på norra halvklotet. De insåg snabbt att detta inte var någon vanlig aurora och gav den ett nytt namn inspirerat av filmen "Over the Hedge" (DreamWorks Animation, 2006); en grupp skogsdjur, förvirrad av en häck för första gången, namnger det okända föremålet "Steve". (Astronomer ändrade senare namnet till STEVE, en förkortning för stark förstärkning av termisk utsläppshastighet.)
Den preliminära analysen av STEVE fann att dess optiska effekter kom annorlunda ut än en auroras, men forskare kunde inte säga vad som exakt höll på.
Auroras kan spåra sitt ursprung till solen, när solfläckar spottar ut moln av protoner och elektroner som går mot jorden på solvindar. När dessa laddade partiklar når planeten drar dess magnetfält dem mot nord- och sydpolen. När partiklarna lämnar magnetosfären och bombarderar planetens övre atmosfär, interagerar de med element som syre och kväve för att generera virvlande band med ljus.
Men STEVE: s ljusshows skiljer sig från en typisk auroras. STEVE verkar längre söderut och över mer befolkade områden än de flesta auroror gör. Och till skillnad från en aurora och dess varumärke grönaktiga virvlar som böljas horisontellt, producerar STEVE ett högt vertikalt lila eller grönt band, ibland åtföljt av en kolonn med korta barer som liknar ett staket staket, enligt den nya studien.
"Helt okänd"
I en tidigare studie publicerad 2018 fann samma forskare att STEVE har sitt ursprung i jonosfären, zonen sträcker sig från cirka 50 till 375 mil (80 till 600 kilometer) över marken, där auroror bildas.
Men även om STEVE dök upp under samma solkraftsdrivna magnetiska stormar som producerade auroror, var det mesta av det nyfundna fenomenets glödande utseende inte resultatet av laddade partiklar som smällde in i jordens övre atmosfär. Denna slutsats kommer från bevis samlade av satelliter som passerade genom en STEVE-händelse 2008.
Den nya studien använde de 2008-uppgifterna, tillsammans med satellitdata och markobservationer från två andra STEVE-händelser, för att identifiera två olika processer som formar STEVE: s ljusband och staket.
STEVE: s vertikala band är inte upplysta av ett regn av laddade partiklar som faller ut i atmosfären, utan av friktion orsakad av heta plasmaflöden och kraftfulla magnetiska vågor cirka 25 000 km över jorden, enligt studien. Värme från dessa flöden ger upphov till partiklar så att de genererar lila ljus, en mekanism som liknar belysningen av glödlampor.
Medan aurora glöd uppstår när elektroner och protoner faller i jordens atmosfär, "STEVE-atmosfärisk glöd kommer från uppvärmning utan partikelutfällning", sa medförfattaren Bea Gallardo-Lacourt, en rymdfysiker vid University of Calgary i Kanada, sade i ett uttalande .
STEVE: s gröna staket stänger däremot ut som auroras: när elektroner regnar ner på den övre atmosfären. Men detta inträffar långt söder om breddegraderna där auroror brukar bildas, "så det är verkligen unikt", sa Gallardo-Lacourt.
Detta distinkta staket staket uppträdde också i himmel över norra och södra halvklotet samtidigt, skrev författarna. Detta visar att energikällan som drivs med STEVE är tillräckligt rik för att skapa samtidigt ljusshower i båda halvkloterna, sade studieförfattarna.
Men forskare vet fortfarande inte varför fenomenet verkar så mycket längre söderut än auroras gör, vilket innebär att STEVE behåller lite av sitt mysterium.
Resultaten publicerades online 16 april i tidskriften Geophysical Research Letters.
