Tunna band av lila och vitt ljus som ibland dyker upp på natthimlen kallades en ny typ av aurora när forskarna uppmärksammade dem 2016. Men ny forskning tyder på att dessa mystiska ljusströmmar inte alls är en aurora utan en helt ny himmelsk fenomen.

Amatörfotografer hade fångat det nya fenomenet, kallas STEVE, på film i årtionden. Men det vetenskapliga samfundet fick bara vind av STEVE 2016. När forskare först tittade på bilder av STEVE, de insåg att lamporna var något annorlunda än ljuset från typiska auroror men var inte säkra på vilken bakomliggande mekanism som orsakade dem.

I en ny studie, forskare analyserade en STEVE -händelse i mars 2008 för att se om den producerades på ett liknande sätt som norrskenet, vilket händer när det regnar ner i jordens övre atmosfär. Studiens resultat tyder på att STEVE produceras av en annan atmosfärisk process än norrskenet, vilket gör det till en helt ny typ av optiskt fenomen.

"Vår huvudsakliga slutsats är att STEVE inte är en norrsken, "sa Bea Gallardo-Lacourt, en rymdfysiker vid University of Calgary i Kanada och huvudförfattare till den nya studien i Geofysiska forskningsbrev , en tidskrift för American Geophysical Union. "Så just nu, vi vet väldigt lite om det. Och det är det coola, eftersom detta har varit känt av fotografer i decennier. Men för forskarna, det är helt okänt. "

Studieförfattarna har kallat STEVE för ett slags "skyglow, "eller glödande ljus på natthimlen, som skiljer sig från norrskenet.

Att studera STEVE kan hjälpa forskare att bättre förstå den övre atmosfären och processerna som genererar ljus på himlen, enligt författarna.

"Det här är verkligen intressant eftersom vi inte har kommit på det och när du får ett nytt problem, det är alltid spännande, "sa Joe Borovsky, en rymdfysiker vid Space Science Institute i Los Alamos, New Mexico som inte var kopplad till den nya studien. "Det är som att du tror att du vet allt och det visar sig att du inte vet det."

En annan sorts ljusshow

Auroror produceras när elektroner och protoner från jordens magnetosfär, området runt jorden som domineras av dess magnetfält, regnar ner i jonosfären, ett område med laddade partiklar i den övre atmosfären. När dessa elektroner och protoner blir upphetsade, de avger ljus i olika färger, oftast grönt, röd och blå.

En grupp amatörnordfotografer gjorde STEVE till forskarnas uppmärksamhet 2016. En Facebook -mark som kallades Alberta Aurora Chasers hade ibland märkt ljus, tunna strömmar av vitt och lila ljus som rinner öst till väst på den kanadensiska natthimlen när de fotograferade norrskenet.

Auroror är synliga varje kväll om visningsförhållandena är rätt, men STEVEs tunna ljusband var bara synliga några gånger per år. Ljuset från STEVE visade sig också närmare ekvatorn än norrskenet, som bara kan ses på höga breddgrader.

Fotograferna trodde först att de ljusa banden skapades av upphetsade protoner, men protoner kan bara fotograferas med specialutrustning. De ljusprotoner som produceras faller utanför det våglängdsintervall som vanliga kameror tar upp.

Aurora jagarna kallade ljusbandets förekomster "Steve, "en hänvisning till filmen Over the Hedge 2006. När forskare presenterade data om de ovanliga ljusen vid en vetenskaplig konferens 2016, en annan rymdfysiker föreslog att konvertera namnet till backronymen STEVE, som står för Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, och forskarna antog det.

Var kommer STEVE ifrån?

Forskare började sedan använda data från satelliter och bilder från markbaserade observatorier för att försöka förstå vad som orsakade de ovanliga ljusstrimmorna. Den första vetenskapliga studien som publicerades på STEVE hittade en ström av snabbt rörliga joner och super heta elektroner som passerade genom jonosfären precis där STEVE observerades. Forskarna misstänkte att dessa partiklar var kopplade till STEVE på något sätt men var osäkra på om de var ansvariga för att producera det.

Efter den första studien, varav Gallardo-Lacourt var medförfattare, forskarna ville ta reda på om STEVEs ljus produceras av partiklar som regnar ner i jonosfären, som vanligt händer med norrsken, eller genom någon annan process. I den nya studien, Gallardo-Lacourt och hennes kollegor analyserade en STEVE-händelse som hände över östra Kanada den 28 mars, 2008, med bilder från markbaserade kameror som spelar in auroror över Nordamerika.

De kopplade bilderna med data från NOAA:s Polar Orbiting Environmental Satellite 17 (POES-17), som råkade passera direkt över de markbaserade kamerorna under STEVE-evenemanget. Satelliten är utrustad med ett instrument som kan mäta laddade partiklar som faller ut i jonosfären.

Studiens resultat tyder på att STEVE är ett helt nytt fenomen som skiljer sig från typiska auroror. POES-17-satelliten detekterade inga laddade partiklar som regnade ner till jonosfären under STEVE-händelsen, vilket betyder att det troligen produceras med en helt annan mekanism, enligt författarna.

Forskarna sa att STEVE är en ny typ av optiskt fenomen som de kallar "skyglow". Deras nästa steg är att se om strömmarna av snabbjoner och heta elektroner i jonosfären skapar STEVEs ljus, eller om ljuset produceras högre upp i atmosfären.