Los científicos descubren qué es realmente el fenómeno celestial "Steve"

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Más que una aurora típica, los investigadores ahora han descubierto qué impulsa este impresionante espectáculo de luces y de dónde proviene.

El resplandor atmosférico recientemente descubierto conocido como STEVE tomó por asalto al mundo que miraba el cielo cuando apareció por primera vez. Aunque parecía un miembro de la familia del clan de las auroras boreales que conocemos y amamos, STEVE era diferente. Las auroras típicas se ven generalmente como cintas verdes en remolino que se extienden por el cielo; pero Steve es una delgada cinta de luz rojo rosado que serpentea de este a oeste, y también más al sur de donde suelen aparecer las auroras. Aún más extraño, a veces a Steve lo acompañan rayos verticales de luz verde que ahora se conocen con cariño como la "valla de estacas".

Los científicos han reflexionado sobre la extraña naturaleza de STEVE (que significa Mejora de la velocidad de emisión térmica fuerte), y no estaban seguros de si era una especie de aurora. "Las auroras son producidas por átomos brillantes de oxígeno y nitrógeno en la atmósfera superior de la Tierra", explica la Unión Geofísica Estadounidense, "excitadas por partículas cargadas que fluyen desde el entorno magnético cercano a la Tierra llamado magnetosfera".

Arrojando algo de luz sobre el misterio, un estudio de 2018 encontró que el espectáculo único de STEVE no se debió a las partículas cargadas que llovían hacia la atmósfera superior de la Tierra. Más bien, los autores lo explicaron más como un "resplandor del cielo" que es distinto de la aurora, pero no estaban seguros exactamente de qué lo estaba causando.

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Rocky Raybell / CC BY 2.0

Pero ahora un nuevo estudio de la Unión Geofísica Estadounidense (AGU) tiene algunas respuestas sobre lo que hace que STEVE funcione. Han descubierto de dónde proviene STEVE en el espacio y los dos mecanismos que lo causan.

Los autores del nuevo estudio observaron datos satelitales e imágenes terrestres de nuestro resplandor misterioso y concluyeron que el arco rojizo y la valla son dos fenómenos distintos nacidos de dos procesos diferentes. "La cerca de estacas es causada por un mecanismo similar a las auroras típicas, pero las rayas malva de STEVE son causadas por el calentamiento de partículas cargadas más arriba en la atmósfera, similar a lo que hace que las bombillas brillen", señala AGU.

"La aurora se define por la precipitación de partículas, los electrones y protones que realmente caen en nuestra atmósfera, mientras que el brillo atmosférico de STEVE proviene del calentamiento sin precipitación de partículas", dijo Bea Gallardo-Lacourt, física espacial de la Universidad de Calgary y coautora de la nuevo estudio. "Los electrones precipitantes que causan la valla verde son, por lo tanto, auroras, aunque esto ocurre fuera de la zona auroral, por lo que es realmente único".

Para ver qué alimenta a STEVE y si ocurre en los hemisferios norte y sur al mismo tiempo, los investigadores utilizaron datos de satélites que habían pasado sobre STEVE para medir los campos eléctricos y magnéticos en la magnetosfera en ese momento. Luego compilaron esos datos con fotos de STEVE tomadas por fotógrafos aficionados de auroras para descubrir qué causa el fenómeno.

AGU explica: "Descubrieron que durante STEVE, un 'río' que fluye de partículas cargadas en la ionosfera de la Tierra choca, creando una fricción que calienta las partículas y hace que emitan luz malva. Las bombillas incandescentes funcionan de la misma manera, donde la electricidad calienta un filamento de tungsteno hasta que esté lo suficientemente caliente como para brillar ".

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Emmanuel Masongsong, UCLA y Yukitoshi Nishimura, BU / UCLA. / CC BY 2.0

Imagen de arriba: Interpretación artística de la magnetosfera durante la ocurrencia de STEVE, que muestra la región de plasma que cae en la zona auroral (verde), la plasmasfera (azul) y el límite entre ellos llamado plasmapause (rojo). Los satélites THEMIS y SWARM (izquierda y arriba) observaron ondas (garabatos rojos) que alimentan el resplandor atmosférico de STEVE y la valla de estacas (recuadro), mientras que el satélite DMSP (abajo) detectó la precipitación de electrones y un arco brillante conjugado en el hemisferio sur.

En cuanto al origen de la valla, los científicos concluyeron que está impulsada por electrones energéticos que fluyen desde el espacio a miles de kilómetros sobre la Tierra. Explican que, si bien es similar al proceso que forma las auroras típicas, los electrones de la valla de estacas juegan con la atmósfera más al sur de las latitudes aurorales habituales: "Los datos del satélite mostraron que las ondas de alta frecuencia que se mueven desde la magnetosfera de la Tierra a su ionosfera pueden energizar los electrones y golpearlos. fuera de la magnetosfera para crear la pantalla de la valla de estacas a rayas ". Otro apoyo a esto fue que la cerca de estacas ocurre en ambos hemisferios simultáneamente, lo que sugiere además que la fuente está lo suficientemente alta por encima de la Tierra para entregar energía a ambos hemisferios al mismo tiempo.

Hay mucho que amar sobre todo esto, y uno de los más importantes es que un evento extraordinario tiene un nombre irónicamente banal. (Lo siento, Steves del mundo, ¡me encanta el nombre! Simplemente no tiene el mismo tono majestuoso que una deidad antigua). Y qué maravilloso que el cielo nos siga brindando sorpresas tan asombrosas. Pero una de las mejores cosas aquí es que la participación del público fue crucial en el intercambio de imágenes desde el suelo, con datos exactos de tiempo y ubicación, según Toshi Nishimura, físico espacial de la Universidad de Boston y autor principal del nuevo estudio.

"A medida que las cámaras comerciales se vuelven más sensibles y aumenta el entusiasmo por la propagación de la aurora a través de las redes sociales, los científicos ciudadanos pueden actuar como una 'red de sensores móviles', y les estamos agradecidos por brindarnos datos para analizar", dijo Nishimura.

Cualquier cosa que haga que la gente salga a la naturaleza y mire el cielo con asombro es algo grandioso en mi opinión. ¿Si ayudan a desentrañar los profundos misterios de un extraordinario fenómeno celestial en el camino? Todo lo mejor.

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Ryan Sault / CC BY 2.0

Para obtener más información, consulte el estudio en la revista AGU, Geophysical Research Letters .

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