Il fenomeno celeste noto come STEVE è probabilmente causato da una combinazione di riscaldamento di particelle cariche nell'atmosfera ed elettroni energetici come quelli che alimentano l'aurora, secondo nuove ricerche. In un nuovo studio, gli scienziati hanno scoperto la regione di origine di STEVE nello spazio e hanno identificato due meccanismi che la causano.

L'anno scorso, le oscure luci atmosferiche sono diventate una sensazione su Internet. Aurore tipiche, le luci del nord e del sud, sono generalmente visti come vorticosi nastri verdi che si diffondono nel cielo. Ma STEVE è un sottile nastro di luce rosso-rosata o color malva che si estende da est a ovest, più a sud di dove di solito compaiono le aurore. Ancora più strano, STEVE è talvolta unito da colonne verticali di luce verdi soprannominate "staccionata".

Le aurore sono prodotte da atomi di ossigeno e azoto incandescenti nell'atmosfera superiore della Terra, eccitato da particelle cariche che fluiscono dall'ambiente magnetico vicino alla Terra chiamato magnetosfera. Gli scienziati non sapevano se STEVE fosse una specie di aurora, ma uno studio del 2018 ha scoperto che il suo bagliore non è dovuto a particelle cariche che piovono nell'atmosfera superiore della Terra.

Gli autori dello studio del 2018 hanno soprannominato STEVE una sorta di "bagliore del cielo" che è distinto dall'aurora, ma non erano sicuri di cosa lo stesse causando. A complicare la questione è stato il fatto che STEVE può apparire durante le tempeste magnetiche indotte dal sole intorno alla Terra che alimentano le luci aurorali più brillanti.

Autori di un nuovo studio pubblicato sulla rivista di AGU Lettere di ricerca geofisica ha analizzato i dati satellitari e le immagini a terra degli eventi STEVE e ha concluso che l'arco rossastro e la staccionata verde sono due fenomeni distinti derivanti da processi diversi. La staccionata è causata da un meccanismo simile alle tipiche aurore, ma le striature color malva di STEVE sono causate dal riscaldamento di particelle cariche più in alto nell'atmosfera, simile a ciò che fa brillare le lampadine.

"L'aurora è definita dalla precipitazione delle particelle, elettroni e protoni che cadono effettivamente nella nostra atmosfera, considerando che il bagliore atmosferico di STEVE deriva dal riscaldamento senza precipitazione di particelle, " disse Bea Gallardo-Lacourt, un fisico spaziale presso l'Università di Calgary e coautore del nuovo studio. "Gli elettroni precipitanti che causano la staccionata verde sono quindi un'aurora, sebbene ciò avvenga al di fuori della zona aurorale, quindi è davvero unico."

Le immagini di STEVE sono belle di per sé, ma forniscono anche un modo visibile per studiare l'invisibile, particelle cariche complesse fluiscono nella magnetosfera terrestre, secondo gli autori dello studio. I nuovi risultati aiutano gli scienziati a capire meglio come si sviluppano i flussi di particelle nella ionosfera, che è un obiettivo importante perché tali disturbi possono interferire con le comunicazioni radio e influenzare i segnali GPS.

Da dove viene STEVE?

Nel nuovo studio, i ricercatori volevano scoprire quali poteri STEVE e se si verifica contemporaneamente negli emisferi nord e sud. Hanno analizzato i dati di diversi satelliti che passavano sopra la testa durante gli eventi STEVE nell'aprile 2008 e nel maggio 2016 per misurare i campi elettrici e magnetici nella magnetosfera terrestre in quel momento.

I ricercatori hanno quindi accoppiato i dati satellitari con le foto di STEVE scattate da fotografi aurorali dilettanti per capire cosa causa l'insolito bagliore. Hanno scoperto che durante STEVE, un "fiume" fluente di particelle cariche nella ionosfera terrestre si scontrano, creando attrito che riscalda le particelle e le fa emettere luce color malva. Le lampadine a incandescenza funzionano più o meno allo stesso modo, dove l'elettricità riscalda un filamento di tungsteno finché non è abbastanza caldo da brillare.

interessante, lo studio ha scoperto che la staccionata è alimentata da elettroni energetici che fluiscono dallo spazio a migliaia di chilometri sopra la Terra. Sebbene simile al processo che crea le tipiche aurore, questi elettroni hanno un impatto sull'atmosfera molto a sud delle normali latitudini aurorali. I dati satellitari hanno mostrato che le onde ad alta frequenza che si spostano dalla magnetosfera terrestre alla sua ionosfera possono energizzare gli elettroni e farli uscire dalla magnetosfera per creare il display a steccato a strisce.

I ricercatori hanno anche scoperto che la staccionata si verifica in entrambi gli emisferi contemporaneamente, sostenendo la conclusione che la sua fonte è sufficientemente alta sopra la Terra per alimentare energia a entrambi gli emisferi contemporaneamente.

Il coinvolgimento del pubblico è stato fondamentale per la ricerca STEVE fornendo immagini a terra e dati precisi su tempo e posizione, secondo Toshi Nishimura, fisico spaziale della Boston University e autore principale del nuovo studio.

"Poiché le telecamere commerciali diventano più sensibili e l'entusiasmo per l'aurora si diffonde attraverso i social media, i cittadini scienziati possono agire come una "rete di sensori mobili, ' e siamo loro grati per averci fornito dati da analizzare, " disse Nishimura.