Notanee Bourassa sapeva che quello che stava vedendo nel cielo notturno non era normale. Borassa, un tecnico informatico a Regina, Canada, camminato fuori casa sua il 25 luglio, 2016, verso mezzanotte con i suoi due bambini più piccoli per mostrare loro un bellissimo spettacolo di luci in movimento nel cielo:un'aurora boreale. Spesso osserva il cielo fino alle prime ore del mattino per fotografare l'aurora con la sua fotocamera Nikon, ma questa era la sua prima spedizione con i suoi figli. Quando un sottile nastro di luce viola è apparso e ha iniziato a brillare, Bourassa ha immediatamente scattato foto fino a quando le particelle di luce non sono scomparse 20 minuti dopo. Avendo guardato l'aurora boreale per quasi 30 anni da quando era un adolescente, sapeva che quella non era un'aurora. Era qualcos'altro.

Dal 2015 al 2016, i cittadini scienziati - persone come Bourassa che sono entusiaste di un campo scientifico ma non hanno necessariamente un background educativo formale - hanno condiviso 30 segnalazioni di queste misteriose luci nei forum online e con un team di scienziati che gestiscono un progetto chiamato Aurorasaurus. Il progetto di scienza del cittadino, finanziato dalla NASA e dalla National Science Foundation, tiene traccia dell'aurora boreale attraverso report e tweet inviati dagli utenti.

La squadra dell'Aurorasauro, guidato da Liz MacDonald, uno scienziato spaziale presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, conferito per determinare l'identità di questo misterioso fenomeno. MacDonald e il suo collega Eric Donovan dell'Università di Calgary in Canada hanno parlato con i principali contributori di queste immagini, fotografi dilettanti in un gruppo Facebook chiamato Alberta Aurora Chasers, che includeva Bourassa e l'amministratore principale Chris Ratzlaff. Ratzlaff ha dato al fenomeno un divertimento, nuovo nome, Stefano, e si è bloccato.

Ma la gente ancora non sapeva cosa fosse.

La comprensione di Steve da parte degli scienziati è cambiata quella notte che Bourassa ha scattato le sue foto. Bourassa non era l'unico ad osservare Steve. Telecamere a terra chiamate telecamere all-sky, gestito dall'Università di Calgary e dall'Università della California, Berkeley, ha scattato foto di vaste aree del cielo e ha catturato Steve e lo spettacolo aurorale molto a nord. Dallo spazio, Il satellite Swarm dell'ESA (l'Agenzia Spaziale Europea) è semplicemente passato sopra l'area esatta nello stesso momento e ha documentato Steve.

Per la prima volta, gli scienziati avevano viste di Steve da terra e da satellite. Gli scienziati ora hanno imparato, nonostante il suo nome ordinario, che Steve potrebbe essere uno straordinario pezzo di puzzle nel dipingere un quadro migliore di come funzionano i campi magnetici della Terra e interagiscono con le particelle cariche nello spazio. I risultati sono pubblicati in uno studio pubblicato oggi in Progressi scientifici .

"Questo è uno spettacolo di luci che possiamo osservare a migliaia di chilometri da terra, " ha detto MacDonald. "Corrisponde a qualcosa che accade nello spazio. Raccogliere più dati su STEVE ci aiuterà a capire meglio il suo comportamento e la sua influenza sulla meteorologia spaziale".

Lo studio mette in evidenza una qualità chiave di Steve:Steve non è un'aurora normale. Le aurore si verificano globalmente in una forma ovale, ultime ore e appaiono principalmente in verde, azzurri e rossi. I rapporti scientifici dei cittadini hanno mostrato che Steve è viola con una struttura di staccionata verde che ondeggia. È una linea con un inizio e una fine. La gente ha osservato Steve per 20 minuti a 1 ora prima che scomparisse.

Se qualcosa, auroras e Steve sono gusti diversi di un gelato, disse MacDonald. Sono entrambi creati generalmente allo stesso modo:le particelle cariche del Sole interagiscono con le linee del campo magnetico terrestre.

L'unicità di Steve è nei dettagli. Mentre Steve passa attraverso lo stesso processo di creazione su larga scala di un'aurora, viaggia lungo linee di campo magnetico diverse rispetto all'aurora. Le telecamere di tutto il cielo hanno mostrato che Steve appare a latitudini molto più basse. Ciò significa che le particelle cariche che creano Steve si collegano alle linee del campo magnetico più vicine all'equatore terrestre, ecco perché Steve è spesso visto nel sud del Canada.

Forse la più grande sorpresa su Steve è apparsa nei dati satellitari. I dati hanno mostrato che Steve comprende un flusso in rapido movimento di particelle estremamente calde chiamato deriva ionica sub aurorale, o DETTO. Gli scienziati hanno studiato i SAID dagli anni '70, ma non hanno mai saputo che ci fosse un effetto visivo di accompagnamento. Il satellite Swarm ha registrato informazioni sulla velocità e la temperatura delle particelle cariche, ma non ha un imager a bordo.

"Le persone hanno studiato molti SAID, ma non abbiamo mai saputo che avesse una luce visibile. Ora le nostre fotocamere sono abbastanza sensibili da captarlo e gli occhi e l'intelletto delle persone sono stati critici nel notare la sua importanza, " ha detto Donovan, coautore dello studio. Donovan ha guidato la rete di telecamere all-sky e i suoi colleghi di Calgary guidano gli strumenti di campo elettrico sul satellite Swarm.

Steve è una scoperta importante per la sua posizione nella zona sub aurorale, an area of lower latitude than where most auroras appear that is not well researched. Per uno, with this discovery, scientists now know there are unknown chemical processes taking place in the sub auroral zone that can lead to this light emission.

Secondo, Steve consistently appears in the presence of auroras, which usually occur at a higher latitude area called the auroral zone. That means there is something happening in near-Earth space that leads to both an aurora and Steve. Steve might be the only visual clue that exists to show a chemical or physical connection between the higher latitude auroral zone and lower latitude sub auroral zone, said MacDonald.

"Steve can help us understand how the chemical and physical processes in Earth's upper atmosphere can sometimes have local noticeable effects in lower parts of Earth's atmosphere, " said MacDonald. "This provides good insight on how Earth's system works as a whole."

The team can learn a lot about Steve with additional ground and satellite reports, but recording Steve from the ground and space simultaneously is a rare occurrence. Each Swarm satellite orbits Earth every 90 minutes and Steve only lasts up to an hour in a specific area. If the satellite misses Steve as it circles Earth, Steve will probably be gone by the time that same satellite crosses the spot again.

Alla fine, capturing Steve becomes a game of perseverance and probability.

"It is my hope that with our timely reporting of sightings, researchers can study the data so we can together unravel the mystery of Steve's origin, creation, physics and sporadic nature, " said Bourassa. "This is exciting because the more I learn about it, the more questions I have."

As for the name "Steve" given by the citizen scientists? The team is keeping it as an homage to its initial name and discoverers. But now it is STEVE, short for Strong Thermal Emission Velocity Enhancement.