Северное сияние привлекало взоры людей на протяжении тысячелетий своими красивыми зеленоватыми полосами. Теперь же к шоу присоединяется новое пурпурное сияние, которое простирается с востока на запад в более низких широтах. Открытый обычными людьми и подтвержденный профессиональными учеными с использованием фотографий и спутниковых данных, новый тип полярных сияний подобен привычным нам, но все же никогда не наблюдался раньше. А назвали его Стив.
Первооткрывателем этого нового явления считается Крис Ратцлафф, один из членов группы Alberta Aurora Chasers — любителей, наблюдающих за полярным сиянием в Альберте. Изначально он и его друзья назвали его «протонной дугой», но Эрик Донован, профессор физики из Университета Калгари, заподозрил, что это не так — протонные полярные сияния невидимы. Узнав, что открытое им явление не является протонной дугой, Крис в шутку предложил назвать его Стивом, процитировав эпизод мультфильма «Лесная братва» (2006), где герои сталкиваются с чем-то неизвестным и решают дать ему имя «Стив».
Традиционные полярные сияния часто зеленые, потому что атомы кислорода, присутствующие в земной атмосфере, излучают именно в этом свете, когда их бомбардируют заряженные частицы, попавшие в магнитное поле Земли. Они также кажутся диффузным свечением, а не отдельной линией, и видно их зачастую только за полярным кругом.
Северные сияния изучались десятилетиями, но люди все же пропустили Стива — возможно потому, что наши камеры были недостаточно чувствительными, говорит Элизабет Макдональд, физик из Центра космических полетов NASA Годдард в Гринбелте, штат Мэриленд, и лидер нового исследования. Макдональд и ее команда использовали данные европейского спутника под названием «Swarm-A», чтобы изучить Стива в его родной среде, на высоте около 200 километров в атмосфере. По словам Макдональд, приборы Swarm-A показали, что заряженные частицы в Стиве имели температуру около 6000°C, «впечатляюще горячо» по сравнению с близкой атмосферой. И эти горячие ионы пролетают с востока на запад со скоростью около 5 километров в секунду, движимые электрическими и магнитными полями в атмосфере.
Все это нагревание и движение, вероятно, вносит свой вклад в пурпурный внешний вид Стива, говорит Макдональд, но команда еще не определила точные длины волн света. Ученые планируют провести эти измерения, говорит Ратцлафф, что поможет выявить, какие атомы или молекулы ионизируются.
Удивительно, но исследователи обнаружили, что физические свойства Стива согласуются с атмосферным событием, называемым ионным субавроральным дрейфом — быстрым потоком заряженных частиц в атмосфере Земли, который никогда не наблюдался визуально. То есть, говорит Макдональд, до последнего времени не наблюдался. «Теперь мы можем связать это явление, которое мы измеряли со спутниками много раз, со Стивом». Сопоставление позиции Стива с ионным дрейфом в небе должно помочь исследователям определить структуру и динамику магнитного поля Земли.
В знак уважения к первому прозвищу, Макдональд и ее команда предложили новый научный термин для феномена: Сильное повышение скорости теплового излучения (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, STEVE). Для Джона Боннелла, физика из Калифорнийского университета в Беркли, который не участвовал в исследовании, это открытие является «отличным примером того, что может произойти, когда критическая масса мотивированных любителей и профессиональных физиков с наземными приборами соберутся вместе».
Профессионалы и любители с нетерпением ждут появления STEVE в ближайшие месяцы. Макдональд говорит, что зимой в Северном полушарии его не видно. «Но люди все равно ищут его прямо сейчас».
