สามปีที่ผ่านมาแสงสีม่วงลึกลับปกคลุมไปทั่วท้องฟ้าของแคนาดา การแสดงแสงเป็นปรากฏการณ์ทางท้องฟ้าที่ไม่รู้จักอย่างสมบูรณ์ดังนั้นจึงได้รับชื่อที่เหมาะสมกับความงามและความยิ่งใหญ่: สตีฟ
ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุสิ่งที่ทำให้ริบบิ้นเรืองแสงสีม่วงแดงและสีเขียวปรากฎการณ์: คลื่นแม่เหล็กลมพลาสม่าร้อนและฝักบัวของอิเล็กตรอนในภูมิภาคที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน
ประวัติโดยย่อของ STEVE
เมื่อวันที่ 25 กรกฎาคม 2559 ผู้สังเกตการณ์สังเกตเห็นว่ามีการแสดงแสงบรรยากาศแปลก ๆ ที่ส่องแสงท้องฟ้ายามค่ำคืนในซีกโลกเหนือ พวกเขาตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่านี่ไม่ใช่แสงออโรร่าธรรมดาและตั้งชื่อใหม่ให้กับภาพยนตร์เรื่อง "Over the Hedge" (DreamWorks Animation, 2006); กลุ่มของสัตว์ป่าที่สับสนโดยการป้องกันความเสี่ยงเป็นครั้งแรกให้ตั้งชื่อวัตถุที่ไม่คุ้นเคย "สตีฟ" (ภายหลังนักดาราศาสตร์เปลี่ยนชื่อเป็น STEVE ซึ่งเป็นตัวย่อสำหรับการเพิ่มความเร็วการปล่อยความร้อนอย่างรุนแรง)
การวิเคราะห์เบื้องต้นของ STEVE พบว่าเอฟเฟกต์แสงนั้นแตกต่างจากออโรร่า แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถบอกได้ว่าเกิดอะไรขึ้น
Auroras สามารถติดตามต้นกำเนิดของพวกมันไปยังดวงอาทิตย์ได้เมื่อจุดที่จุดคายคายเมฆของโปรตอนและอิเล็กตรอนที่พุ่งเข้าหาโลกด้วยลมสุริยะ เมื่ออนุภาคที่มีประจุเหล่านี้ไปถึงดาวเคราะห์แล้วสนามแม่เหล็กของมันก็จะดึงมันไปยังขั้วเหนือและขั้วโลกใต้ เมื่ออนุภาคออกจากสนามแม่เหล็กและทิ้งระเบิดบรรยากาศชั้นบนของโลกพวกมันจะโต้ตอบกับองค์ประกอบต่างๆเช่นออกซิเจนและไนโตรเจนเพื่อสร้างริบบิ้นแสงหมุนวน
แต่การแสดงแสงของ STEVE นั้นแตกต่างจากออโรร่าทั่วไป สตีฟปรากฏไกลออกไปทางใต้และในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นกว่าส่วนใหญ่ที่แสงออโรร่าทำ และแตกต่างจากออโรร่าและเครื่องหมายการค้าหมุนวนสีเขียวที่เป็นลูกคลื่นในแนวนอนสตีฟผลิตแถบสีม่วงหรือสีเขียวแนวตั้งที่สูงตระหง่านบางครั้งมาพร้อมกับคอลัมน์ของแท่งสั้นคล้ายกับรั้วรั้วตามการศึกษาใหม่
"ไม่รู้จักโดยสิ้นเชิง"
ในการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ตีพิมพ์ในปี 2018 นักวิจัยคนเดียวกันพบว่า STEVE กำเนิดขึ้นในบรรยากาศรอบนอกชายฝั่งซึ่งมีความยาวตั้งแต่ 50 ถึง 375 ไมล์ (80 ถึง 600 กิโลเมตร) เหนือพื้นดินที่เกิดแสงออโรร่า
แต่ถึงแม้ว่า STEVE จะปรากฎตัวในช่วงที่เกิดพายุแม่เหล็กแรงเดียวกับที่เกิดแสงออโรร่า แต่ปรากฏการณ์ที่เพิ่งค้นพบส่วนใหญ่ไม่ได้เป็นผลมาจากอนุภาคที่มีประจุพุ่งเข้ามาในชั้นบรรยากาศของโลก ข้อสรุปนั้นมาจากหลักฐานที่รวบรวมโดยดาวเทียมที่ผ่านเหตุการณ์ STEVE ในปี 2551
การศึกษาใหม่ใช้ข้อมูลปี 2008 พร้อมกับข้อมูลจากดาวเทียมและการสำรวจภาคพื้นดินจากเหตุการณ์ STEVE อีกสองเหตุการณ์เพื่อระบุกระบวนการที่แตกต่างกันสองกระบวนการที่จะสร้างริบบิ้นแสงและรั้วไม้ของ STEVE
ริบบิ้นแนวตั้งของ STEVE ไม่ได้ส่องแสงจากฝนที่ตกลงมาสู่ชั้นบรรยากาศ แต่เกิดจากแรงเสียดทานที่เกิดจากกระแสพลาสมาร้อนและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความเร็วประมาณ 15,000 ไมล์ (25,000 กม.) จากการศึกษา ความร้อนจากการไหลเหล่านี้ให้พลังงานแก่อนุภาคเพื่อให้พวกมันสร้างแสงสีม่วงซึ่งเป็นกลไกที่คล้ายกับการส่องสว่างของหลอดไฟแบบหลอดไส้
ในขณะที่แสงออโรร่าเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนและโปรตอนตกลงสู่ชั้นบรรยากาศของโลก“ แสงในชั้นบรรยากาศของ STEVE นั้นมาจากการให้ความร้อนโดยไม่มีการตกตะกอนของอนุภาค” Bea Gallardo-Lacourt นักฟิสิกส์ร่วมศึกษาอวกาศแห่งมหาวิทยาลัยคาลการี .
ในทางตรงกันข้ามรั้วไม้สีเขียวของ STEVE นั้นมีรูปร่างคล้ายออโรร่าเมื่ออิเล็กตรอนตกลงมาบนชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้เกิดขึ้นไกลออกไปทางใต้ของละติจูดที่แสงออโรร่ามักจะก่อตัวขึ้น "ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่ไม่เหมือนใคร" Gallardo-Lacourt กล่าว
รั้วรั้วที่โดดเด่นนี้ก็ปรากฏตัวขึ้นในท้องฟ้าเหนือซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้ในเวลาเดียวกัน สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าแหล่งพลังงานที่เติมเชื้อเพลิง STEVE นั้นมีมากพอที่จะสร้างการแสดงแสงพร้อมกันในซีกโลกทั้งสองได้
แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบว่าทำไมปรากฏการณ์ปรากฎขึ้นไกลกว่าออโรร่ามากนักหมายความว่าสตีฟยังคงเป็นปริศนาอยู่เล็กน้อย
การค้นพบนี้ตีพิมพ์ออนไลน์เมื่อวันที่ 16 เมษายนในวารสาร Geophysical Research Letters
