Dunne linten van paars en wit licht die soms aan de nachtelijke hemel verschijnen, werden een nieuw type aurora genoemd toen ze in 2016 onder de aandacht van wetenschappers werden gebracht. Maar nieuw onderzoek suggereert dat deze mysterieuze lichtstromen helemaal geen aurora zijn, maar een geheel nieuwe hemelse hemel. fenomeen.

Amateurfotografen hadden het nieuwe fenomeen vastgelegd, genaamd STEVE, tientallen jaren op film. Maar de wetenschappelijke gemeenschap kreeg pas in 2016 lucht van STEVE. Toen wetenschappers voor het eerst naar beelden van STEVE keken, ze realiseerden zich dat de lichten iets anders waren dan het licht van typische aurora's, maar wisten niet zeker welk onderliggende mechanisme ze veroorzaakte.

In een nieuwe studie, onderzoekers analyseerden een STEVE-gebeurtenis in maart 2008 om te zien of het op dezelfde manier was geproduceerd als de aurora, wat gebeurt wanneer stortbuien van geladen regen neerdalen in de bovenste atmosfeer van de aarde. De resultaten van de studie suggereren dat STEVE wordt geproduceerd door een ander atmosferisch proces dan de aurora, waardoor het een geheel nieuw type optisch fenomeen wordt.

"Onze belangrijkste conclusie is dat STEVE geen aurora is, " zei Bea Gallardo-Lacourt, een ruimtefysicus aan de Universiteit van Calgary in Canada en hoofdauteur van de nieuwe studie in Geofysische onderzoeksbrieven , een tijdschrift van de American Geophysical Union. "Dus nu, we weten er heel weinig van. En dat is het leuke, want dit is al decennia bekend bij fotografen. Maar voor de wetenschappers het is volledig onbekend."

De auteurs van het onderzoek hebben STEVE een soort "skyglow, " of gloeiend licht in de nachtelijke hemel, dat verschilt van de aurora.

Door STEVE te bestuderen, kunnen wetenschappers de bovenste atmosfeer en de processen die licht in de lucht genereren beter begrijpen, volgens de auteurs.

"Dit is echt interessant omdat we er nog niet uit zijn en als je een nieuw probleem krijgt, het is altijd spannend, " zei Joe Borovsky, een ruimtefysicus aan het Space Science Institute in Los Alamos, New Mexico die niet was verbonden met de nieuwe studie. "Het is alsof je denkt dat je alles weet en dat blijkt niet zo te zijn."

Een ander soort lichtshow

Aurora's worden geproduceerd wanneer elektronen en protonen uit de magnetosfeer van de aarde, het gebied rond de aarde dat wordt gedomineerd door zijn magnetisch veld, neerregenen in de ionosfeer, een gebied van geladen deeltjes in de bovenste atmosfeer. Wanneer deze elektronen en protonen opgewonden raken, ze stralen licht van verschillende kleuren uit, meestal groen, rood en blauw.

Een groep amateurfotografen bracht STEVE in 2016 onder de aandacht van wetenschappers. Een Facebook-terrein genaamd de Alberta Aurora Chasers had af en toe heldere, dunne stroompjes wit en paars licht die van oost naar west liepen aan de Canadese nachthemel toen ze de aurora fotografeerden.

Aurora's zijn elke nacht zichtbaar als de kijkomstandigheden goed zijn, maar de dunne lichtlinten van STEVE waren maar een paar keer per jaar zichtbaar. Het licht van STEVE verscheen ook dichter bij de evenaar dan bij de aurora, die alleen op hoge breedtegraden te zien is.

De fotografen dachten eerst dat de lichtlinten waren gemaakt door opgewonden protonen, maar protonen kunnen alleen met speciale apparatuur worden gefotografeerd. Het licht dat protonen produceren valt buiten het golflengtebereik dat door normale camera's wordt opgevangen.

De aurora-jagers noemden de gebeurtenissen met het lichtlint "Steve, een verwijzing naar de film Over the Hedge uit 2006. Toen onderzoekers gegevens presenteerden over de ongebruikelijke lichten op een wetenschappelijke conferentie in 2016, een collega-ruimtefysicus stelde voor om de naam om te zetten in het backronym STEVE, wat staat voor Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, en de onderzoekers hebben het overgenomen.

Waar komt STEV vandaan?

Wetenschappers begonnen vervolgens gegevens van satellieten en afbeeldingen van observatoria op de grond te gebruiken om te proberen te begrijpen wat de ongewone lichtstrepen veroorzaakte. De eerste wetenschappelijke studie die op STEVE werd gepubliceerd, vond een stroom van snel bewegende ionen en superhete elektronen die door de ionosfeer gingen precies waar STEVE werd waargenomen. De onderzoekers vermoedden dat deze deeltjes op de een of andere manier verbonden waren met STEVE, maar wisten niet zeker of ze verantwoordelijk waren voor de productie ervan.

Na die eerste studie, waarvan Gallardo-Lacourt co-auteur was, de onderzoekers wilden weten of het licht van STEVE wordt geproduceerd door deeltjes die in de ionosfeer regenen, zoals gewoonlijk gebeurt met de aurora, of door een ander proces. In de nieuwe studie Gallardo-Lacourt en haar collega's analyseerden een STEVE-gebeurtenis die op 28 maart boven Oost-Canada plaatsvond, 2008, met behulp van beelden van camera's op de grond die aurora's boven Noord-Amerika opnemen.

Ze koppelden de beelden aan gegevens van NOAA's Polar Orbiting Environmental Satellite 17 (POES-17), die tijdens het STEVE-evenement rechtstreeks over de camera's op de grond ging. De satelliet is uitgerust met een instrument dat geladen deeltjes kan meten die in de ionosfeer neerslaan.

De resultaten van de studie suggereren dat STEVE een geheel nieuw fenomeen is dat zich onderscheidt van typische aurora's. De POES-17-satelliet heeft tijdens het STEVE-evenement geen geladen deeltjes gedetecteerd die naar de ionosfeer regenen, wat betekent dat het waarschijnlijk wordt geproduceerd door een heel ander mechanisme, volgens de auteurs.

De onderzoekers zeiden dat STEVE een nieuw soort optisch fenomeen is dat ze 'skyglow' noemen. Hun volgende stap is om te zien of de stromen van snelle ionen en hete elektronen in de ionosfeer STEVE's licht creëren, of als het licht hoger in de atmosfeer wordt geproduceerd.