25 июля 2016 года в ночном небе над Канадой появилось удивительное зрелище. Около полуночи жители начали выходить на улицы, чтобы посмотреть на световое шоу в небе, которое тогда посчитали полярным сиянием.
Тонкая фиолетовая лента света сияла на черном небосклоне примерно 20 минут. Те, кто занимается наблюдением северных сияний, сразу поняли — это не аврора, а что-то иное.
С 2015 по 2016 гг. ученые-любители поделились 30 докладами о загадочных огнях на онлайн-форумах и вместе с профессиональными учеными организовали проект под названием «Авророзавр». Программа, которую спонсируют НАСА и Национальный научный фонд, отслеживает полярные сияния по постам в соцсетях и с помощью сообщений от пользователей интернета.
Команда «Аврозавра» под руководством Лиз Мак-Дональд из Центра космических полетов Годдарда НАСА решила «установить личность» загадочного феномена. Мак-Дональд и ее коллега Эрик поговорили с владельцами фотографий, фотографами-любителями из группы на «Фейсбуке» под названием «Охотники за аврорами Альберты». Администратор группы Крис Рацлафф дал феномену забавное название — Стив — и оно приклеилось.
Но люди все еще не знали, что это такое.
Все изменилось в ночь 25 июля 2016 года, когда камеры Университета Калгари (Канада) и университета в Калифорнии в Беркли (США) сделали фотографии огромных областей неба. На снимки попали и Стив, и полярные сияния далеко на севере. Также их снял из космоса спутник Swarm.
Ученые узнали, что несмотря на свое обычное имя, Стив может быть важным кусочком пазла в картине того, как магнитное поле Земли функционирует и взаимодействует с заряженными частицами в космосе.
© NASA
«Это световое шоу, которое мы можем наблюдать на высоте тысяч километров от Земли, — говорит Мак-Дональд. — Оно связано с чем-то, что происходит далеко в космосе. Сбор данных о Стиве поможет нам понять больше о его поведении и влиянии на космическую погоду».
Исследование подчеркивает одно ключевое свойство Стива: это не обычная аврора. Полярные сияния бывают овальной формы, длятся часами и обычно окрашены в зеленые, синие и красные цвета. Стив фиолетового цвета и по форме напоминает частокол. Это линия с началом и концом. Люди наблюдали Стива 20 минут до 1 часа, пока он не исчезал.
Но и Стив, и авроры образуются одинаково: заряженные частицы от Солнца взаимодействуют с линиями магнитного поля Земли.
Уникальность Стива в деталях. Хотя он проходит через такой же процесс создания, что и полярные сияние, он путешествует через другие линии магнитного поля. Камеры показали, что Стив появляется на более низких широтах. Это означает, что заряженные частицы, которые создают Стива, соединяются с линиями магнитного поля ближе к экватору Земли. Вот почему феномен часто видят в южной Канаде.
Возможно, самое удивительное открытие о Стиве видно в спутниковых данных. Информация со спутников показала, что Стив состоит из бытсро движущегося потока чрезвычайно горячих частиц под названием субавроральное ионное течение. Ученые изучали его с 1970-х гг, но так и не знали, что он может сопровождаться визуальным эффектом.
Стив — важное открытие из-за своего расположения в субавроральной зоне, на более низкой широте, чем большинство аврор. Благодаря этому открытию, ученые убедились, что в субавроральной зоне происходят неизвестные химические процессы, которые приводят к выбросу света.
Стив постоянно появляется в присутствии аврор, которые обычно появляются на более высоких широтах в области под названием авроральная зона. Это означает, что в околоземном пространстве происходит что-то, что вызывает образование и аврор, и Стива. Стив может быть единственной визуальной подсказкой, которая указывает на химическую или физическую связь между высокоширотной авроральной зоной и низкоширотной субавроральной зоной.
А что насчет имени Стив, которое дали феномену ученые-любители? Команда сохранила его как дань первооткрывателям.