Nel 2018, una nuova scoperta simile a un'aurora ha colpito il mondo. Dal 2015 al 2016, i cittadini scienziati hanno riportato 30 casi di un nastro viola nel cielo, con una struttura di staccionata verde sottostante. Ora chiamato STEVE, o forte aumento della velocità di emissione termica, questo fenomeno è ancora nuovo per gli scienziati, che stanno lavorando per comprenderne tutti i dettagli. Quello che sanno è che STEVE non è un'aurora normale - alcuni pensano che forse non sia affatto un'aurora - e una nuova scoperta sulla formazione di striature all'interno della struttura avvicina gli scienziati alla soluzione del mistero.

"Spesso in fisica, costruiamo la nostra comprensione quindi testiamo i casi estremi o testiamo i casi in un ambiente diverso, "Elisabetta MacDonald, uno scienziato spaziale presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, spiega. "STEVE è diverso dalla solita aurora, ma è fatto di luce ed è guidato dal sistema aurorale. Nel trovare queste piccole striature, potremmo imparare qualcosa di fondamentalmente nuovo sul modo in cui la luce aurorale verde può essere prodotta".

Queste "piccole strisce" sono elementi puntiformi straordinariamente piccoli all'interno della staccionata verde di STEVE. In un nuovo articolo per I progressi dell'AGU , i ricercatori condividono le loro ultime scoperte su questi punti. Suggeriscono che le strisce potrebbero essere punti di luce in movimento, allungati nelle immagini a causa della sfocatura delle telecamere. La punta della striscia in un'immagine si allineerà con l'estremità della coda nell'immagine successiva, contribuendo a questa speculazione da parte degli scienziati. Però, ci sono ancora molte domande a cui rispondere:determinare se la luce verde è un punto o addirittura una linea, è un indizio in più per aiutare gli scienziati a capire cosa causa la luce verde.

"Non sono ancora del tutto sicuro di nulla riguardo a questo fenomeno, " Giosuè Semetro, professore alla Boston University e primo autore del documento, disse. "Hai altre sequenze in cui sembra che ci sia una struttura a forma di tubo che persiste da un'immagine all'altra e non sembra conformarsi a una sorgente puntiforme in movimento, quindi non ne siamo ancora molto sicuri".

STEVE nel suo insieme è qualcosa che gli scienziati stanno ancora lavorando per etichettare. Gli scienziati tendono a classificare le caratteristiche ottiche nel cielo in due categorie:airglow e aurora. Quando il bagliore dell'aria si verifica di notte, gli atomi nell'atmosfera si ricombinano e rilasciano parte della loro energia immagazzinata sotto forma di luce, creando strisce luminose di colore. Studiando i modelli in airglow, gli scienziati possono saperne di più su quell'area dell'atmosfera, la ionosfera. Per essere classificato come un'aurora, d'altra parte, che il rilascio di luce deve essere causato dal bombardamento di elettroni. Queste caratteristiche sono formate in modo diverso ma hanno anche un aspetto diverso:il bagliore dell'aria può verificarsi su tutta la Terra, mentre le aurore si formano in un ampio anello attorno ai poli magnetici della Terra.

"STEVE in generale sembra non essere conforme a nessuna di queste categorie, " Ha detto Semeter. "Le emissioni provengono da meccanismi che non abbiamo ancora compreso appieno".

Le emissioni viola di STEVE sono probabilmente il risultato di ioni che si muovono a velocità supersonica. Le emissioni verdi sembrano essere legate a vortici, come quelli che potresti vedere formarsi in un fiume, muovendosi più lentamente dell'altra acqua intorno. Le caratteristiche verdi si muovono anche più lentamente delle strutture nelle emissioni viola, e gli scienziati ipotizzano che potrebbero essere causati dalla turbolenza nelle particelle spaziali, una miscela di particelle cariche e campo magnetico, chiamato plasma, a queste altitudini.

"Sappiamo che si verifica questo tipo di turbolenza. Ci sono persone che basano la loro intera carriera sullo studio della turbolenza nel plasma ionosferico formato da flussi molto rapidi". ha detto Semetro. "Le prove generalmente provengono da misurazioni radar. Non abbiamo mai una firma ottica". Semeter suggerisce che quando si tratta dell'aspetto di STEVE, i flussi in questi casi sono così estremi, che possiamo effettivamente vederli nell'atmosfera.

"Questo documento è la punta dell'iceberg in questa nuova area di questi piccoli pezzi della staccionata. Qualcosa che facciamo in fisica è cercare di sgretolare per aumentare la nostra comprensione, " ha detto MacDonald. "Questo documento stabilisce la gamma di altitudine e alcune delle tecniche che possiamo usare per identificare queste caratteristiche, allora possono essere meglio risolti in altre osservazioni."

Per stabilire l'intervallo di altitudine e identificare queste caratteristiche, gli scienziati hanno ampiamente utilizzato foto e video catturati da scienziati cittadini.

"Gli scienziati cittadini sono quelli che hanno portato il fenomeno STEVE all'attenzione degli scienziati. Le loro foto sono in genere lasso di tempo più lungo rispetto alle nostre osservazioni scientifiche tradizionali, " MacDonald ha detto. "Gli scienziati cittadini non entrano nei modelli in cui entrano gli scienziati. Fanno le cose in modo diverso. Sono liberi di muovere la telecamera e di fare l'esposizione che vogliono." Tuttavia, per fare questa nuova scoperta dei punti all'interno di STEVE, i fotografi in realtà hanno scattato fotografie con esposizione più breve per catturare questo movimento.

Per ottenere quelle fotografie, i cittadini scienziati trascorrono ore al freddo gelido, a notte fonda, aspettando che appaia un'aurora, o si spera STEVE. Mentre i dati possono indicare se apparirà un'aurora, indicatori per STEVE non sono stati ancora identificati. Però, gli inseguitori dell'aurora si presentano e scattano comunque foto.

Neil Zeller, un fotografo e coautore sulla carta, dice che originariamente non aveva intenzione di diventare un cittadino scienziato. "Era solo per la bellezza di esso, " Ha spiegato Zeller. Zeller è stato coinvolto nella scoperta di STEVE fin dall'inizio. Ha mostrato una foto che ha scattato a STEVE a MacDonald anni fa, scatenando le prime ricerche sui fenomeni. Ora è un coautore di questo articolo.

"È un onore, è davvero, " Zeller ha detto di aver contribuito a questa ricerca. "Tendo a fare un passo indietro rispetto agli scienziati che svolgono il lavoro. Sono là fuori per la sua bellezza e per catturare questi fenomeni nel cielo".

Questo documento ha anche fatto uso di un altro prezioso contributo del cittadino scienziato:un database volontario di osservazioni STEVE. Michael Hunnekuhl, un altro autore sulla carta, mantiene questo database e ha contribuito ai risultati di STEVE in passato. Hunnekuhl ha notato le striature nelle fotografie indipendentemente dagli scienziati sulla carta, e la sua registrazione dettagliata e le tecniche di triangolazione sono state fondamentali in questa ricerca.

Zeller e altri scienziati cittadini hanno intenzione di continuare a scattare ed esaminare quelle immagini, catturare la bellezza dell'atmosfera terrestre, e McDonald, Semetro, e altri scienziati continueranno a studiarli, scoprire di più su questo nuovo fenomeno.