Notanee Bourassa знал, что то, что он видел в ночном небе, не было нормальным. Bourassa, IT-техник в Реджайне, Канада, вышел из своего дома 25 июля 2016 года около полуночи со своими двумя младшими детьми, чтобы показать им красивый движущийся световой дисплей в небе-aurora borealis. Он часто смотрит в небо до раннего утра, чтобы сфотографировать Аврору с помощью камеры Nikon, но это была его первая экспедиция с детьми. Когда появилась тонкая фиолетовая лента света и начала светиться, Бурасса сразу же щелкнул картинками, пока световые частицы не исчезли через 20 минут. Наблюдая за северным сиянием почти 30 лет, так как он был подростком, он знал, что это не Аврора. Это было что-то другое.
С 2015 по 2016 год гражданские ученые - такие люди, как Bourassa, которые взволнованы научной областью, но не обязательно имеют формальное образование, — поделились 30 сообщениями об этих таинственных огнях на онлайн-форумах и с командой ученых, которые управляют проектом под названием Aurorasaurus. Гражданский научный проект, финансируемый НАСА и национальным научным Фондом, отслеживает aurora borealis через пользовательские отчеты и твиты.
Команда Aurorasaurus, возглавляемая Лиз Макдональд, космический ученый в центре космических полетов НАСА Годдард в Гринбелте, штат Мэриленд, посовещалась, чтобы определить личность этого таинственного явления. Макдональд и ее коллега Эрик Донован из Университета Калгари в Канаде поговорили с основными авторами этих изображений, фотографами-любителями в группе Facebook под названием Alberta Aurora Chasers, в которую входили Боурасса и ведущий администратор Крис Ратцлафф. Рацлафф дал феномену забавное, новое имя, Стив, и он застрял.
Но люди все еще не знали, что это было.
Ученые изменили понимание Стива в ту ночь, когда Бурасса снял его фотографии. Не только бурасса наблюдал за Стивом. Наземные камеры под названием All-sky cameras, управляемые университетом Калгари и Калифорнийским университетом в Беркли, фотографировали большие области неба и захватили Стива и дисплей auroral далеко на север. Из космоса спутник ESA (Европейское космическое агентство) Swarm просто случайно пролетел над точной областью в то же время и задокументировал Стива.
Впервые у ученых были наземные и спутниковые виды Стива. Ученые теперь узнали, несмотря на свое обычное название, что Стив может быть экстраординарной частью головоломки в живописи лучшую картину того, как магнитные поля Земли функционируют и взаимодействуют с заряженными частицами в космосе. Результаты опубликованы в исследовании, опубликованном сегодня в Science Advances.
” Это легкий дисплей, который мы можем наблюдать за тысячами километров от земли", - сказал Макдональд. "Это соответствует тому, что происходит в космосе. Сбор дополнительных данных о Стиве поможет нам лучше понять его поведение и его влияние на космическую погоду.”
Исследование подчеркивает одно ключевое качество Стива: Стив-не нормальная Аврора. Полярные сияния встречаются глобально в овальной форме, последние часы и появляются в основном в зеленых, синих и красных тонах. Отчеты Citizen science показали, что Стив фиолетовый с зеленой структурой забора пикета, которая машет. Это линия с началом и концом. Люди наблюдали за Стивом в течение 20 минут до 1 часа, прежде чем он исчезнет
Во всяком случае, auroras и Steve-разные ароматы мороженого, сказал Макдональд. Они оба созданы в целом одинаково: заряженные частицы Солнца взаимодействуют с линиями магнитного поля Земли.
Уникальность Стива в деталях. В то время как Стив проходит через тот же масштабный процесс создания, что и Аврора, он путешествует по различным линиям магнитного поля, чем Аврора. Камеры показали, что Стив появляется в гораздо более низких широтах. Это означает, что заряженные частицы, которые создают Стив, соединяются с линиями магнитного поля, которые ближе к экватору Земли, поэтому Стив часто встречается на юге Канады.
Возможно, самый большой сюрприз о Стиве появился в спутниковых данных. Данные показали, что Стив включает в себя быстро движущийся поток очень горячей частицы, называемые суб авроральных дрейфа ионов, или сказал. Ученые изучали Саиды с 1970-х годов, но никогда не знали, что был сопутствующий визуальный эффект. Спутник Swarm записал информацию о скорости и температуре заряженных частиц, но не имеет формирователя изображения на борту.
"Люди изучали много Саидов, но мы никогда не знали, что они имеют видимый свет. Теперь наши камеры достаточно чувствительны, чтобы поднять его, и глаза и интеллект людей были критически важны, чтобы заметить его важность",-сказал Донован, соавтор исследования. Донован руководил сетью видеокамер All-sky, а его коллеги из Калгари - инструментами электрического поля на спутнике Swarm.
Стив является важным открытием из-за его местоположения в суб-ауроральной зоне, области более низкой широты, чем там, где появляется большинство аурор, которые плохо изучены. Во-первых, с этим открытием ученые теперь знают, что в субауроральной зоне происходят неизвестные химические процессы, которые могут привести к этому световому излучению.
Во-вторых, Стив постоянно появляется в присутствии полярных сияний, которые обычно происходят в более высокой широте, называемой зоной полярного сияния. Это означает, что что-то происходит в околоземном пространстве, что приводит как к Авроре, так и к Стиву. Стив может быть единственным визуальным ключом, который существует, чтобы показать химическую или физическую связь между более высокой широтой полярной зоны и более низкой широтой суб-полярной зоны, сказал Макдональд.
"Стив может помочь нам понять, как химические и физические процессы в верхней атмосфере Земли могут иногда иметь локальные заметные эффекты в нижних частях атмосферы Земли", - сказал Макдональд. “Это дает хорошее представление о том, как система Земли работает в целом."
Команда может узнать много нового о Стиве с помощью дополнительных наземных и спутниковых отчетов, но запись Стива с земли и космоса одновременно является редким явлением. Каждый Спутник Роя вращается вокруг Земли каждые 90 минут, и Стив длится только до часа в определенной области. Если спутник пропустит Стива, когда он облетит землю, Стив, вероятно, исчезнет к тому времени, когда тот же спутник снова пересечет это место.
В конце концов, захват Стива становится игрой настойчивости и вероятности.
"Я надеюсь, что с нашей своевременной отчетности наблюдений, исследователи могут изучить данные, чтобы мы могли вместе разгадать тайну происхождения Стива, творения, физики и спорадической природы," сказал Bourassa. "Это интересно, потому что чем больше я узнаю об этом, тем больше у меня вопросов."
Как имя "Стив", данный гражданин ученые? Команда держит его как дань уважения своему первоначальному имени и первооткрывателям. Но теперь это Стив, короткий для сильного повышения скорости теплового излучения.