Forskare har lagt fram en teori som förklarar framväxten av stevar - liknande aurora-fenomenen med lilla färg. Författarna kom till slutsatsen att det är nödvändigt att betrakta stevar och den ofta medföljande gröna glöd som separata fenomen. De förstnämnda är förknippade med uppvärmningen av partiklar som rör sig i atmosfären och liknar inte alls vanliga auroror, och de senare, även om de uppstår på okarakteristiska platser, har mycket gemensamt med standardfenomen, skriver forskarna i tidskriften Geophysical Research Letters.
Auroror uppstår som ett resultat av interaktioner mellan partiklar som fångats av jordens magnetfält med luftmolekyler i den övre atmosfären. Vanligtvis orsakas aurora av elektroner i solvinden, som väcker atomer och molekyler som syre och kväve. Auroror är direkt relaterade till planetens magnetfält, så de visas vanligtvis bara nära magnetpolerna.
Förutom de vanliga aurororna på den norra halvklotet finns det också ljusa ljusband cirka 20-30 kilometer breda och upp till tusentals kilometer långa. De blev kända som steves (STEVE, Strong Thermal Emission Velocity Enhancement - en stark ökning i hastighet genom termisk strålning). De har varit kända för amatörastrafografer i minst flera decennier, men det första vetenskapliga arbetet med detta ämne publicerades först 2018. Steves ser inte ut som vanliga auroror, inte bara i färg, utan också i stället för utseende, eftersom de observerades längre från stolpen. Dessutom åtföljs ibland en ovanlig växelvis grön glöd som påminner om ett staket.
Forskare har redan försökt räkna ut mekanismen för bildning av stevar, men de kunde äntligen inte ta reda på den. För att få ett slut på denna fråga samlade ett team av forskare under ledning av Yukitoshi Nishimura från Boston University uppgifter om tre fall av observationer av stevar. Författarna använde data från markbaserade instrument som studerar magnetosfären för THEMIS- och Swarm-satelliterna, samt från DMSP-meteorologiska apparater, som gjorde det möjligt att få information om elektriska strömmar, magnetfält och energispektra för partiklar i omedelbar närhet av stevets ursprungsområde.
Till skillnad från tidigare studier analyserade författarna till det nya arbetet data från satelliter i höga bana för första gången. Som ett resultat konstaterade forskarna att stivarna och det gröna staketet representerar två separata fenomen som genereras av olika processer. Forskare kunde bekräfta idén uttryckt i tidigare verk om kopplingen av stevar med subauroral jondrift. Denna term hänvisar till smala strömmar av snabbladdade partiklar i jordens jonosfär, som rör sig i området intill den aurorala ovalen från ekvatorn, där öppningen av de geomagnetiska fältlinjerna passerar. Steves är faktiskt glödet av elektriskt uppvärmda partiklar, det vill säga på samma sätt som ljuset i glödtrådarna från vanliga glödlampor.
Det "gröna staketet" var förknippat med nedfall av elektroner i atmosfären från en höjd av flera tusen kilometer, vilket bekräftas av samtidiga observationer av detta fenomen nära båda polerna.
"Auroras bestäms av nedfallet av elektroner och protoner i atmosfären, medan Steves glöd är resultatet av uppvärmning utan nedfall av partiklar," sa medförfattaren Beatriz Gallardo-Lacourt vid University of Calgary. "Det gröna staketet genereras av nedfall av elektroner och är därmed en slags aurora, även om den förekommer utanför den aurorala zonen, vilket gör den unik."
Forskare vet fortfarande inte mycket om inte bara enkla saker, utan också om ororor. Särskilt först nyligen har det varit tydlighet om arten av de pulserande aurororna. Dessutom genomförde NASA den här månaden ett exceptionellt vackert experiment och hällde barium och strontium i auroran. Auroror observeras också på andra planeter: i synnerhet MAVEN-sonden registrerade den på Mars.
Kampanjvideo:
Timur Keshelava
