Sottili nastri di luce viola e bianca che a volte appaiono nel cielo notturno sono stati soprannominati un nuovo tipo di aurora quando sono stati portati all'attenzione degli scienziati nel 2016. Ma una nuova ricerca suggerisce che questi misteriosi flussi di luce non sono affatto un'aurora ma un celeste completamente nuovo fenomeno.

I fotografi dilettanti avevano catturato il nuovo fenomeno, chiamato STEVE, al cinema da decenni. Ma la comunità scientifica ha saputo di STEVE solo nel 2016. Quando gli scienziati hanno guardato per la prima volta le immagini di STEVE, si sono resi conto che le luci erano leggermente diverse dalla luce delle tipiche aurore, ma non erano sicuri di quale meccanismo sottostante le stesse causando.

In un nuovo studio, i ricercatori hanno analizzato un evento STEVE nel marzo 2008 per vedere se è stato prodotto in modo simile all'aurora, che accade quando piogge cariche di pioggia scendono nell'atmosfera superiore della Terra. I risultati dello studio suggeriscono che STEVE è prodotto da un processo atmosferico diverso rispetto all'aurora, rendendolo un tipo completamente nuovo di fenomeno ottico.

"La nostra conclusione principale è che STEVE non è un'aurora, " disse Bea Gallardo-Lacourt, un fisico spaziale presso l'Università di Calgary in Canada e autore principale del nuovo studio in Lettere di ricerca geofisica , una rivista dell'American Geophysical Union. "Quindi in questo momento, ne sappiamo molto poco. E questa è la cosa bella, perché questo è noto ai fotografi da decenni. Ma per gli scienziati, è completamente sconosciuto."

Gli autori dello studio hanno soprannominato STEVE una sorta di "skyglow, "o luce splendente nel cielo notturno, che è distinto dall'aurora.

Lo studio di STEVE può aiutare gli scienziati a comprendere meglio l'atmosfera superiore e i processi che generano luce nel cielo, secondo gli autori.

"Questo è davvero interessante perché non l'abbiamo capito e quando si verifica un nuovo problema, è sempre emozionante, " ha detto Joe Borovsky, un fisico spaziale presso lo Space Science Institute di Los Alamos, New Mexico che non era collegato al nuovo studio. "È come se pensassi di sapere tutto e si scopre che non lo sai."

Uno spettacolo di luci diverso

Le aurore sono prodotte quando elettroni e protoni dalla magnetosfera terrestre, la regione intorno alla Terra dominata dal suo campo magnetico, piovere nella ionosfera, una regione di particelle cariche nell'atmosfera superiore. Quando questi elettroni e protoni si eccitano, emettono luce di vari colori, il più delle volte verde, rosso e blu.

Un gruppo di fotografi amatoriali di aurore ha portato STEVE all'attenzione degli scienziati nel 2016. Un terreno di Facebook chiamato Alberta Aurora Chasers aveva notato occasionalmente luminosi, sottili flussi di luce bianca e viola che corrono da est a ovest nel cielo notturno canadese quando hanno fotografato l'aurora.

Le aurore sono visibili ogni notte se le condizioni di visualizzazione sono giuste, ma i sottili nastri luminosi di STEVE erano visibili solo poche volte all'anno. La luce di STEVE si stava anche manifestando più vicino all'equatore che all'aurora, visibile solo ad alte latitudini.

I fotografi inizialmente pensavano che i nastri luminosi fossero stati creati da protoni eccitati, ma i protoni possono essere fotografati solo con attrezzature speciali. I protoni di luce producono cadute al di fuori della gamma di lunghezze d'onda rilevate dalle normali fotocamere.

I cacciatori di aurore hanno soprannominato le occorrenze del nastro luminoso "Steve, " un riferimento al film Over the Hedge del 2006. Quando i ricercatori hanno presentato i dati sulle luci insolite a una conferenza scientifica del 2016, un collega fisico spaziale ha proposto di convertire il nome nel backronym STEVE, che sta per Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, e i ricercatori lo hanno adottato.

Da dove viene STEVE?

Gli scienziati hanno quindi iniziato a utilizzare i dati dei satelliti e le immagini degli osservatori terrestri per cercare di capire cosa stesse causando le insolite strisce di luce. Il primo studio scientifico pubblicato su STEVE ha trovato un flusso di ioni in rapido movimento ed elettroni supercaldi che passa attraverso la ionosfera proprio dove è stato osservato STEVE. I ricercatori sospettavano che queste particelle fossero in qualche modo collegate a STEVE, ma non erano sicuri se fossero responsabili della loro produzione.

Dopo quel primo studio, di cui Gallardo-Lacourt è stato coautore, i ricercatori volevano scoprire se la luce di STEVE è prodotta da particelle che piovono nella ionosfera, come di solito accade con l'aurora, o con qualche altro processo. Nel nuovo studio, Gallardo-Lacourt e i suoi colleghi hanno analizzato un evento STEVE accaduto nel Canada orientale il 28 marzo, 2008, utilizzando le immagini delle telecamere a terra che registrano le aurore del Nord America.

Hanno accoppiato le immagini con i dati del Polar Orbiting Environmental Satellite 17 (POES-17) di NOAA. che è capitato di passare direttamente sopra le telecamere a terra durante l'evento STEVE. Il satellite è dotato di uno strumento in grado di misurare le particelle cariche che precipitano nella ionosfera.

I risultati dello studio suggeriscono che STEVE è un fenomeno completamente nuovo distinto dalle tipiche aurore. Il satellite POES-17 non ha rilevato particelle cariche che piovevano sulla ionosfera durante l'evento STEVE, il che significa che è probabilmente prodotto da un meccanismo completamente diverso, secondo gli autori.

I ricercatori hanno detto che STEVE è un nuovo tipo di fenomeno ottico che chiamano "skyglow". Il loro prossimo passo è vedere se i flussi di ioni veloci ed elettroni caldi nella ionosfera stanno creando la luce di STEVE, o se la luce è prodotta più in alto nell'atmosfera.