Les scientifiques découvrent enfin ce qu'est vraiment le phénomène cél – nina and the universe

Les scientifiques découvrent enfin ce qu'est vraiment le phénomène céleste «Steve»

Plus qu'une aurore typique, les chercheurs ont maintenant compris ce qui alimente ce superbe spectacle de lumière et d'où il vient.

La lueur atmosphérique récemment découverte connue sous le nom de STEVE a pris d'assaut le monde céleste lors de son apparition. Tout en ressemblant à un membre de la famille du clan des aurores boréales que nous avons appris à connaître et à aimer, STEVE était différent. Les aurores boréales typiques sont généralement vues comme des rubans verts tourbillonnants s'étendant dans le ciel; mais Steve est un mince ruban de lumière rouge rosé qui serpente d'est en ouest, et aussi plus au sud que là où les aurores apparaissent habituellement. Encore plus étrange, Steve est parfois accompagné de puits de lumière verticaux connus avec amour maintenant sous le nom de «palissade».

Les scientifiques ont réfléchi à la nature étrange de STEVE (qui signifie Strong Thermal Emission Velocity Enhancement) et ne savaient pas s'il s'agissait d'une sorte d'aurore. «Les aurores sont produites par des atomes d'oxygène et d'azote lumineux dans la haute atmosphère de la Terre», explique l'Union géophysique américaine, «excités par des particules chargées provenant de l'environnement magnétique proche de la Terre appelé la magnétosphère.»

Éclairant le mystère, une étude de 2018 a révélé que le spectacle unique de STEVE n'était pas dû à des particules chargées qui pleuvaient dans la haute atmosphère de la Terre. Au contraire, les auteurs l'ont davantage expliqué comme une «lueur céleste» distincte de l'aurore - mais ils ne savaient pas exactement ce qui la provoquait.
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Rocky Raybell/CC BY 2.0

Mais maintenant, une nouvelle étude de l' Union géophysique américaine (AGU) a quelques réponses sur ce qui motive STEVE. Ils ont découvert d'où venait STEVE dans l'espace et les deux mécanismes qui le provoquaient.

Les auteurs de la nouvelle étude ont examiné les données satellitaires et les images au sol de notre lueur mystérieuse et ont conclu que l'arc rougeâtre et la clôture à piquets sont deux phénomènes distincts nés de deux processus différents. «La clôture est causée par un mécanisme similaire aux aurores boréales typiques, mais les stries mauves de STEVE sont causées par le chauffage de particules chargées plus haut dans l’atmosphère, semblable à ce qui fait briller les ampoules», note AGU.

«L'aurore est définie par la précipitation de particules, les électrons et les protons tombant réellement dans notre atmosphère, tandis que la lueur atmosphérique de STEVE provient d'un chauffage sans précipitation de particules», a déclaré Bea Gallardo-Lacourt, physicienne spatiale à l'Université de Calgary et co-auteur d'une nouvelle étude. "Les électrons précipitants qui provoquent la clôture verte sont donc des aurores, bien que cela se produise en dehors de la zone aurorale, donc c'est vraiment unique."

Pour voir ce qui alimente STEVE et si cela se produit dans les hémisphères nord et sud en même temps, les chercheurs ont utilisé des données de satellites qui étaient passés au-dessus de STEVE pour mesurer les champs électriques et magnétiques dans la magnétosphère à l'époque. Ils ont ensuite compilé ces données avec des photos de STEVE prises par des photographes amateurs auroraux pour comprendre ce qui cause le phénomène.

AGU explique: «Ils ont découvert que pendant STEVE était actif, une« rivière »de particules chargées dans l’ionosphère de la Terre entrait en collision, créant une friction qui chauffait les particules et les faisait émettre de la lumière mauve. Les ampoules à incandescence fonctionnent à peu près de la même manière, où l'électricité chauffe un filament de tungstène jusqu'à ce qu'il soit suffisamment chaud pour briller. »
steve chart

Image ci-dessus: interprétation de la magnétosphère par l'artiste lors de l'occurrence de STEVE, représentant la région du plasma qui tombe dans la zone aurorale (vert), la plasmasphère (bleu) et la frontière entre eux appelée la plasmapause (rouge). Les satellites THEMIS et SWARM (à gauche et en haut) ont observé des ondes (gribouillis rouges) qui alimentent la lueur atmosphérique STEVE et la clôture de piquets (encart), tandis que le satellite DMSP (en bas) a détecté des précipitations d'électrons et un arc lumineux conjugué dans l'hémisphère sud.

Quant à l'origine de la clôture, les scientifiques ont conclu qu'elle était alimentée par des électrons énergétiques provenant de l'espace à des milliers de kilomètres au-dessus de la Terre. Ils expliquent que, bien que similaires au processus qui forme les aurores typiques, les électrons des palissades jouent avec l'atmosphère plus au sud des latitudes aurorales habituelles: «Les données satellitaires ont montré que les ondes à haute fréquence se déplaçant de la magnétosphère terrestre à son ionosphère peuvent dynamiser les électrons et les frapper hors de la magnétosphère pour créer l'affichage de la clôture rayée. » Cela soutenait également le fait que la clôture à piquets se produisait simultanément dans les deux hémisphères, ce qui suggère en outre que la source est suffisamment haute au-dessus de la Terre pour fournir de l'énergie aux deux hémisphères en même temps.

Il y a tant à aimer à propos de tout cela, et non des moindres, c'est qu'un événement extraordinaire porte un nom aussi ironiquement banal. (Désolé, Steve du monde - j'adore le nom! Il n'a tout simplement pas le même anneau majestueux qu'une ancienne divinité.) Et combien merveilleux que le ciel continue de nous offrir des surprises aussi étonnantes. Mais l'une des meilleures choses ici est que l'implication du public a été cruciale dans le partage d'images depuis le sol, avec des données exactes de temps et de localisation, selon Toshi Nishimura, physicien spatial à l'Université de Boston et auteur principal de la nouvelle étude.

«Alors que les caméras commerciales deviennent plus sensibles et que l’enthousiasme accru pour les aurores boréales se propage via les médias sociaux, les scientifiques citoyens peuvent agir comme un« réseau de capteurs mobiles », et nous leur sommes reconnaissants de nous donner des données à analyser», a déclaré Nishimura.

Tout ce qui permet aux gens de sortir dans la nature et de contempler le ciel avec émerveillement est une bonne chose à mon avis. S'ils aident à percer les mystères profonds d'un phénomène céleste extraordinaire en cours de route? Tout le meilleur.
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Pour en savoir plus, consultez l'étude dans le journal AGU, (Version Anglaise) Geophysical Research Letters.

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