Таинственные свечения STEVE исходят из магнитосферы Земли

Астрономы-любители из Канады на протяжении нескольких лет наблюдали в ночном небе таинственные бледно-фиолетовые и зеленые полосы света. В 2016 году они поделились своими снимками с учеными, которые идентифицировали это явление как новый тип атмосферного феномена, получившего шуточное название STEVE. Дальнейшие наблюдения гражданских ученых помогают исследователям классифицировать разные типы свечений STEVE и определить, как и где в атмосфере Земли они формируются.

«Ученые уже несколько лет знают, что STEVE — это не обычный тип полярного сияния, поскольку он появляется на более низких широтах и имеет другой цветовой спектр», — говорит Сяннин Чу из Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо в Боулдере. Однако механизм формирования этих свечений в верхних слоях атмосферы оставался загадкой. Анализ одновременных фотографий одного события STEVE, сделанных 17 июля 2018 года двумя наблюдателями на расстоянии 400 км друг от друга, позволил команде Чу методом триангуляции точно определить местоположение свечений.

Исследователи проанализировали эти данные, чтобы локализовать источник явления. Было известно, что зеленые «столбики» следуют вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Анализ показал, что фиолетовые и зеленые эмиссии расположены вдоль одних и тех же магнитных силовых линий, но на разных высотах. Поскольку они следуют одним линиям в обширном диапазоне высот, их природа не может объясняться локальными процессами в ионосфере.

«Наш анализ указывает, что и фиолетовое, и зеленое свечение STEVE вызываются одной и той же узкой областью, которая должна находиться в магнитосфере, — говорит Чу. — Это подтверждает наше предыдущее исследование, согласно которому источник STEVE расположен на резкой границе в магнитосфере, характеризующейся сильными волнами и ускорением частиц». Результаты свидетельствуют, что сильная связь между магнитосферой и ионосферой, обычно изучаемая на высоких широтах в контексте полярных сияний, может происходить и на более низких широтах, перенося огромное количество энергии и импульса.

По словам Чу, это исследование было бы невозможно без помощи гражданских ученых, и их роль в изучении многих нерешенных вопросов о STEVE останется важной. «Это совершенно новый механизм. Если мы сможем его понять, мы добавим новую информацию в наши учебники», — заключает ученый.