Наука

Найдено объяснение странному небесному феномену – Стиву

Типичное сияние (Typical aurora) – северное или южное, в зависимости от полушария, в котором оно находится, – возникает, когда заряженные Солнцем частицы взаимодействуют с земными молекулами кислорода и азота. Это взаимодействие и заставляет молекулы светиться. Но Стив, формально известный как «Сильное повышение скорости теплового излучения» (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement — STEVE), отличается от типичных сияний.

В северном полушарии это явление видно из областей, расположенных к югу от полярного сияния. Стив выглядит как лента розового или лилового света, а иногда через нее проходят зеленые световые колонны.

Стив над провинцией Британская Колумбия

Фото: Shutterstock

Новое исследование феномена, проведенное учеными из Университета Калгари в Канаде, показывает, что появление зеленых колонн света вызвано тем же процессом, что и типичное сияние. В то же время, лиловые полосы возникают, когда заряженные частицы нагреваются высоко в атмосфере, к югу от полярных сияний. Ученые считают это уникальным явлением, так как происходит оно за пределами авроральной зоны.

Некоторое время происхождение Стива оставалось загадкой. Явление обнаружили в 2016 году в западной Канаде. Исследование 2018 года показало, что его свечение, вопреки одной из предложенных гипотез, не является результатом попадания заряженных частиц в атмосферу. Авторы также отметили, что Стив может появляться в то же время, что и полярное сияние.

В новом исследовании использовались спутниковые данные, собранные над местами появления Стива в апреле 2008 года и мае 2016. Измерения включали информацию о магнитных и электрических полях Земли в магнитосфере, а также об областях атмосферы Земли, где магнитное поле планеты сильнее, чем любое влияние солнечных лучей. Затем ученые сравнили данные со спутников с любительскими фотографиями Стива, снятыми в то же время с земли.

Стив над горой Робсон в Британской Колумбии

Фото: Shutterstock

Авторы исследования поняли, что, когда электроны высокой энергии вливались в ионосферу Земли (слой атмосферы планеты, где атомы теряют электроны из-за солнечного и космического излучения), создававшееся трение образовывало розовое свечение, почти как лампа накаливания.

Спутниковая информация также показала, как появляются зеленые световые колонны Стива. Световые волны движутся от магнитосферы Земли к ионосфере. В этом регионе волны могут как возбуждать электроны, так и выводить их из магнитосферы, создавая своеобразный «забор» из колонн света, который появляется одновременно и в северном, и в южном полушариях.

Результаты помогут ученым предсказывать траектории заряженных частиц, проходящих через ионосферу. Это важная область исследования, так как частицы могут нарушать радиосвязь и сигнал GPS.

По материалам Space.com