STEVE erscheint in neuseeländischen Aufnahmen aus einem blutroten Lichtbogen
Am 17. März 2015 durchschnitt ein blutroter Lichtbogen Hunderte von Kilometern über Neuseeland den Himmel. In der nächsten halben Stunde beobachtete ein Amateur-Himmelsbeobachter, wie sich dieser Bogen vor seinen Augen in eines der rätselhaftesten atmosphärischen Geheimnisse der Erde verwandelte – das unheimliche Lichtband, das als STEVE bekannt ist – wie neu veröffentlichte Bilder zeigen.
STEVE, kurz für „Strong Thermal Velocity Enhancement“, ist eine atmosphärische Kuriosität, die erstmals 2018 beschrieben wurde, nachdem Amateur-Aurora-Verfolger einen schmalen Strom aus hauchdünnem violettem Lichtbogen über dem Himmel über Nordkanada sahen. Wissenschaftler, die das Phänomen untersuchten, bestätigten bald, dass STEVE kein war Polarlicht – das mehrfarbige Leuchten, das in hohen Breiten erscheint, wenn Sonnenteilchen mit Atomen hoch oben kollidieren Erde Atmosphäre. Vielmehr war STEVE ein separates und einzigartiges Phänomen, das „völlig unbekannt„Zur Wissenschaft.
Im Gegensatz zu den Nordlichtern, die dazu neigen, je nach Höhe in breiten Bändern aus grünem, blauem oder rötlichem Licht zu schimmern, erscheint STEVE typischerweise als ein einzelnes Band aus violett-weißem Licht, das Hunderte von Kilometern gerade nach oben sticht. Manchmal wird es von einer unterbrochenen grünen Lichtlinie begleitet, die als „Lattenzaun“-Phänomen bezeichnet wird. Sowohl STEVE als auch sein Lattenzaun-Freund erscheinen viel tiefer am Himmel als ein typisches Polarlicht, in einem Teil der Atmosphäre, der als subaurorale Region bekannt ist, wo es unwahrscheinlich ist, dass geladene Sonnenteilchen durchdringen.
Jetzt wurden neue Forschungsergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht Geophysikalische Forschungsbriefe hat STEVE zum ersten Mal mit einer anderen subauroralen Struktur in Verbindung gebracht, die als Stable Auroral Red (SAR)-Bögen bekannt ist.
In der neuen Studie verglichen die Autoren das Filmmaterial des neuseeländischen Skywatchers vom März 2015 mit gleichzeitigen Satellitenbeobachtungen und Daten von einem All-Sky-Imager am nahe gelegenen Mount-John-Observatorium der Universität von Canterbury. Die Kombination dieser drei Quellen verschaffte den Forschern einen umfassenden Einblick in STEVEs unerwartetes Erscheinen in dieser Nacht.
Die Himmelsshow an diesem Abend begann mit dem Erscheinen eines blutroten SAR-Bogens, der mindestens 185 Meilen (300 Kilometer) über Dunedin, Neuseeland, hinwegflog. Satellitendaten zeigten, dass das Auftreten des Lichtbogens mit einem starken geomagnetischen Sturm zusammenfiel – einem Schauer geladener Sonnenteilchen in die obere Erdatmosphäre – der etwa eine halbe Stunde dauerte.
Als der Sturm nachließ, wich der rote Bogen allmählich dem charakteristischen malvenfarbenen Streifen von STEVE, der an fast genau derselben Stelle durch den Himmel schnitt. Kurz bevor STEVE verschwand, schimmerte die grüne Lattenzaunstruktur ins Blickfeld. Laut den Forschern ist dies das erste aufgezeichnete Auftreten aller drei Strukturen, die nacheinander gemeinsam am Himmel erscheinen – was möglicherweise neue Hinweise auf die Entstehung und Entwicklung von STEVE liefert.
„Diese Phänomene unterscheiden sich von Polarlichtern, da ihre optischen Signaturen anscheinend durch extreme thermische und kinetische Energie in der Erdatmosphäre ausgelöst werden und nicht durch energiereiche Partikel erzeugt werden, die in unsere Atmosphäre regnen“, schreiben die Forscher in der neuen Studie.
Satellitenbeobachtungen des Ereignisses deuten darauf hin, dass der geomagnetische Sturm der Nacht möglicherweise eine Schlüsselrolle bei dieser Parade der Himmelslichter gespielt hat.
Während des Sturms erschien neben dem roten SAR-Bogen ein sich schnell bewegender Strahl geladener Teilchen, schrieben die Forscher. Diese als subaurorale Ionendrift (SAID) bekannten Ströme aus heißen, schnellen Partikeln treten typischerweise während geomagnetischer Stürme in der subauroralen Zone des Himmels auf. Die Satellitenbeobachtungen zeigten auch, dass sich die Hitze und Geschwindigkeit des Stroms verstärkten, als STEVE etwa 30 Minuten später auftauchte.
Ein „plausibler Erzeugungsmechanismus“ für STEVE könnte laut den Forschern die Wechselwirkung zwischen diesen sich schnell bewegenden Ionenströmen sein Stickstoff- Moleküle in der subauroralen Zone; Wenn die geladenen, heißen Partikel auf Stickstoffmoleküle treffen, werden die Moleküle angeregt und emittieren lilafarbenes Licht, um ihre zusätzliche Energie zu verbrennen.
Die neue Studie beleuchtet Teile des mysteriösen Phänomens, aber weitere Beobachtungen von STEVE – sowohl von Bürgerwissenschaftlern als auch von professionellen Forschern – sind erforderlich, um diese Theorie weiter zu untermauern.
Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.