Wetenschappers hebben een theorie naar voren gebracht die de opkomst van steves verklaart - vergelijkbaar met de aurora-verschijnselen van mauve-kleur. De auteurs kwamen tot de conclusie dat het nodig is om de stuwadoors en de vaak bijbehorende groene gloed als aparte verschijnselen te beschouwen. De eerste worden geassocieerd met de verwarming van deeltjes die in de atmosfeer bewegen en lijken helemaal niet op gewone aurora's, en de laatste hebben, hoewel ze op ongebruikelijke plaatsen voorkomen, veel gemeen met standaardverschijnselen, schrijven de onderzoekers in het tijdschrift Geophysical Research Letters.
Aurora's ontstaan als gevolg van de interacties van deeltjes die worden opgevangen door het magnetische veld van de aarde met luchtmoleculen in de bovenste atmosfeer. Meestal wordt aurora veroorzaakt door elektronen in de zonnewind, die atomen en moleculen zoals zuurstof en stikstof exciteren. Aurora's zijn direct gerelateerd aan het magnetische veld van de planeet, dus verschijnen ze meestal alleen in de buurt van de magnetische polen.
Naast de gebruikelijke aurora's op het noordelijk halfrond zijn er ook paarse lichtbanden van ongeveer 20-30 kilometer breed en tot duizenden kilometers lang. Ze werden bekend als steves (STEVE, Strong Thermal Emission Velocity Enhancement - een sterke toename van de snelheid door thermische straling). Ze zijn al minstens enkele decennia bekend bij amateur-astrofotografen, maar het eerste wetenschappelijke werk over dit onderwerp werd pas in 2018 gepubliceerd. Steves zien er niet alleen qua kleur uit als standaard aurora's, maar ook in plaats van uiterlijk, omdat ze verder van de paal werden waargenomen. Ook gaan stuwadoren soms gepaard met een ongebruikelijke afwisselende groene gloed, die doet denken aan een hekwerk.
Wetenschappers hebben al geprobeerd het mechanisme van de vorming van stuwdammen te achterhalen, maar ze konden het uiteindelijk niet achterhalen. Om een einde te maken aan deze vraag, verzamelde een team van onderzoekers onder leiding van Yukitoshi Nishimura van de Boston University gegevens over drie gevallen van observatie van stuwmeren. De auteurs gebruikten gegevens van op de grond gebaseerde instrumenten die de magnetosfeer van de THEMIS- en Swarm-satellieten bestudeerden, evenals van het DMSP-meteorologische apparaat, dat het mogelijk maakte om informatie te verkrijgen over elektrische stromen, magnetische velden en energiespectra van deeltjes in de onmiddellijke nabijheid van het herkomstgebied van de stuwmeer.
In tegenstelling tot eerdere studies, analyseerden de auteurs van het nieuwe werk voor het eerst gegevens van satellieten in hoge banen. Als gevolg hiervan concludeerden de onderzoekers dat de stuwadoors en de groene omheining twee afzonderlijke verschijnselen vertegenwoordigen die door verschillende processen worden gegenereerd. Wetenschappers waren in staat om het idee te bevestigen dat in eerdere werken werd uitgedrukt over de verbinding van stuwadoors met subaurorale ionendrift. Deze term verwijst naar smalle stromen van snel geladen deeltjes in de ionosfeer van de aarde, die zich verplaatsen in het gebied naast de evenaar naar het aurorale ovaal, waar de opening van de aardmagnetische veldlijnen passeert. Steves zijn eigenlijk de gloed van elektrisch verwarmde deeltjes, dat wil zeggen dat ze in zekere zin lijken op het licht van de gloeidraden van gewone gloeilampen.
De "groene omheining" werd in verband gebracht met de neerslag van elektronen in de atmosfeer vanaf een hoogte van enkele duizenden kilometers, wat wordt bevestigd door gelijktijdige waarnemingen van dit fenomeen nabij beide polen.
"Aurora's worden bepaald door de neerslag van elektronen en protonen in de atmosfeer, terwijl de gloed van de Steves het resultaat is van verhitting zonder de neerslag van deeltjes", zei co-auteur Beatriz Gallardo-Lacourt van de Universiteit van Calgary. "De Groene Omheining wordt gegenereerd door de neerslag van elektronen en is dus een soort aurora, hoewel hij buiten de aurorale zone voorkomt, wat hem uniek maakt."
Wetenschappers weten nog steeds niet veel over niet alleen eenvoudige dingen, maar ook over aurora's. In het bijzonder is er pas recentelijk duidelijkheid over de aard van de pulserende aurora's. Ook voerde NASA deze maand een uitzonderlijk mooi experiment uit door barium en strontium in de aurora te gieten. Aurora's worden ook op andere planeten waargenomen: in het bijzonder heeft de MAVEN-sonde het op Mars geregistreerd.
Promotie video:
Timur Keshelava
