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So finden Sie STEVE, die violette Linie, die wie das Nordlicht aussieht, es aber nicht ist

Ein Panoramabild, das im März 2017 im Süden von Alberta aufgenommen wurde, zeigt eine grüne Aurora, die von rosafarbenen Bögen umgeben ist, die als STEVE-Phänomen bekannt sind. (Alan Dyer/VWPics/AP)

Wissenschaftler sagen, dass es gute Chancen geben könnte, STEVE am Nachthimmel zu entdecken, wenn die Sonnenaktivität in den nächsten Jahren zunimmt

Kommentar

Sie jagen die Nordlichter seit fast einem Jahrzehnt, daher kann die Amateurfotografin Donna Lash die grünen, roten und violetten Lichtvorhänge der Nordlichter, die über den Himmel tanzen, leicht identifizieren. Aber eines Sonntagabends im September 2015, als sie ein schwaches Nordlicht beobachtete, sah sie etwas, das sie nicht kannte. Ein seltsames violettes Licht, begleitet von einem „grünen Punkt“, erschien westlich der Aurora Borealis.

„Es war diese rosa Schleife, die sich einmal über mich erstreckte“, sagte Lash, ein Bewohner der kanadischen Gemeinde in Plumas, Manitoba. „Ich wusste nicht wirklich, was es war.“

Sie sah etwas Selteneres als das Nordlicht. Steve war.

Steve ist kein Nordlichter, aber man kann ihn sich als seinen schüchternen, entfernten Cousin vorstellen. Es sieht aus, als könnte es ein Teil der Familie sein, aber es hat seinen eigenen unverwechselbaren Stil. Das Phänomen erscheint im Allgemeinen als langer, schlanker Bogen von violetter und weißer Farbe, manchmal begleitet von einer grünen Lattenzaun-ähnlichen Struktur. Es ist heller und schmaler und kommt in niedrigeren Breiten und höheren Höhen vor als die meisten Aurora Borealis. Es ist auch schwer vorherzusagen. (Und dann ist da noch der Name, auf den wir gleich noch eingehen werden.)

Steves Vision könnte in der Weltraumphysik eine Frage des Zufalls sein. Lach hat seit dieser ersten Sichtung im Jahr 2015 mehr als 20 Mal auf STEVE geschossen – wahrscheinlich mehr als jeder andere in der Akte – und hat den Lichtbalken möglicherweise öfter gesehen. Viele der führenden Forscher auf diesem Gebiet haben das Phänomen Licht noch nicht einmal gesehen.

Bürgerwissenschaftler wie Lach waren zusammen mit Satellitendaten und Himmelskameras wichtige Ressourcen für Forscher, die sich mit STEVE befassten – wann es sich bildet und wie man es identifiziert. Ein Citizen-Science-Projekt namens NordlichterEs ermöglicht der Öffentlichkeit, Sichtungen zu melden und verbindet Amateurfotografen mit Wissenschaftlern. Seit der offiziellen Definition von STEVE im Jahr 2018 haben Forscher, Fotografen und Citizen Scientists gelernt, was STEVE so besonders macht. (Hinweis: In einem früheren Job bei der NASA arbeitete die Reporterin in Teilzeit an Aurorasaurus und schrieb Pressemitteilungen im Zusammenhang mit der Entdeckung, obwohl sie zuvor mit keinem der in diesem Artikel erwähnten Forscher zusammengearbeitet hatte.)

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Die Sonnenaktivität wird voraussichtlich in den nächsten Jahren zunehmen, sagen die Forscher, sodass die Öffentlichkeit möglicherweise gute Chancen hat, STEVE zu entdecken. Während eines schweren geomagnetischen Sturms in der vergangenen Woche haben mindestens drei Personen das Phänomen gefilmt.

„Eine Person ohne Abschluss kann immer noch zum wissenschaftlichen Studium beitragen“, sagte Lash, der kürzlich als Verwaltungsassistent der Schule in den Ruhestand getreten ist und jetzt eine Farm betreibt.

Eine Lichtlinie „Steve“ zu nennen, mag ein bisschen willkürlich erscheinen, und das ist sie auch.

Um 2015 begannen Lash und ein paar andere Aurora-Stalker, Bilder der seltsamen, dünnen Struktur zu teilen, die den Nordlichtern ähnelte, die sich von Ost nach West erstreckten. Sie und andere haben auch online und in Facebook-Gruppen über den seltsamen violetten Bogen gepostet und dachten, es könnte sich um ein bekanntes Phänomen namens Protonen-Aurora handeln, eine Art von Aurora, die weit verbreitet und mit bloßem Auge unsichtbar ist und Werkzeuge wie eine Kamera benötigt siehe es. Aber Wissenschaftler haben diese Identifizierung widerlegt, weil dieses Phänomen visuell hell, schmal und ordentlich war.

Chris Ratzlaff, Aurora-Stalker und Fotograf in Calgary, Alberta, versuchte, es anders als ein lila Band zu nennen, und schlug etwas anderes vor: „Steve“. Der Name wurde aus dem Kinderanimationsfilm „An der Kante, die er kürzlich mit seinen Kindern angeschaut hat. In einer Szene haben die Tierfiguren Angst vor einem unbekannten gepflegten Busch und beschließen, ihn Steve zu nennen.

Als die Wissenschaftler begannen, sich die Satellitendaten und -bilder genauer anzusehen, stellten sie fest, dass dieses dünne Lichtband tatsächlich ein sehr schneller Partikelstrom in der oberen Atmosphäre war, der so heiß wurde, dass er leuchtete. Ein Team aus Weltraumphysikern und Bürgerwissenschaftlern veröffentlicht Vorbereitende Studie Steves Fix im Jahr 2018.

Wissenschaftler haben dem Phänomen einen Namen gegeben: den Geschwindigkeitsschub starker Wärmeemission.

Was sind einige von Steves Einflüssen?

Selbst wenn Sie Steve nicht gesehen haben, können Erdlinge auf andere Weise unter den Auswirkungen leiden.

Toshi Nishimura, Forscher an der STEVE University, berichtete von mindestens einem Fall, in dem ein Funksignal 30 Minuten lang aus einem Radarnetzwerk verschwand, als STEVE auftauchte, aber zurückkehrte, sobald das gespenstische Licht das Gebiet verließ, was darauf hindeutet, dass dieses Phänomen solche Signale stören könnte. Ähnliche Stromausfälle können bei Weltraumwetter im Zusammenhang mit der Aurora Borealis auftreten, aber er sagte, dass STEVE in anderen Regionen als die Aurora Borealis auftritt und verschiedene Satelliten und Netzwerke betreffen wird.

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STEVE ist wichtig, weil das Erdmagnetfeld „etwas anders macht als gewöhnlich. Wir verstehen immer noch nicht warum“, sagte Nishimura kürzlich eine Studie veröffentlicht Über Steve Geheimnisse. Er hatte dieses Phänomen noch nicht persönlich gesehen.

Woher weißt du, ob das, was du siehst, Steve ist?

STEVE hat in den letzten zehn Jahren sehr an Popularität gewonnen, aber die Notizen stammen vermutlich aus den 1880er Jahren. Natürlich war er damals noch nicht als STEVE bekannt. Auch Bilder standen früh nicht zur Verfügung, so dass Szenen teilweise durch Text oder Skizzen beschrieben wurden.

In Die Studie wurde 1891 veröffentlichtEin Beobachter beschrieb ein „leuchtendes Band, das sich nach Osten und Westen erstreckt“, wie der gerade Schweif eines großen Kometen. 1933 machte der Nordlichtpionier Carl Stürmer ein frühes Foto des Ereignisses Schwarz-Weiß-Foto.

Nur wenige Wochen nach der offiziellen Identifizierung von STEVE im Jahr 2018 begann der Bürger und Wissenschaftler Michael Honkull, frühere Studien zu durchsuchen und eine Liste dieser historischen und jüngsten Beobachtungen zusammenzustellen. Er erstellte eine Datenbank mit mehr als 1.000 Notizen, die seiner Meinung nach wahrscheinlich die größte STEVE-Datenbank der Welt ist.

STEVE wurde auf allen Kontinenten beobachtet, einschließlich der Antarktis. Die meisten Meldungen stammen aus Kanada, Finnland und Teilen der Vereinigten Staaten, obwohl dies möglicherweise auf ein höheres Bewusstsein für das Phänomen an diesen Orten zurückzuführen ist.

„Das Vorkommen von Steve und die Beobachtungsrate können variieren, besonders wenn Sie ein paar Jahre zurückgehen, weil die Leute Steve nicht kannten“, sagte Honcol. Er sagte, das Wetter könne sich auch auf die Melderaten auswirken, da es unter bestimmten Umständen weniger wahrscheinlich sei, dass Menschen nach draußen gehen.

In den Daten zeigten sich jedoch mehrere Trends: STEVE tritt am häufigsten im März und September in der Nähe der Tagundnachtgleiche auf (wobei normalerweise auch die Aurora-Aktivität zunimmt). Der sichtbare Lichtbogen dauert etwa 30 Minuten und sehr selten nach Mitternacht.

STEVE wird in Verbindung mit den Nordlichtern gesehen, obwohl sie normalerweise physisch getrennt sind. Es erscheint etwa 30 Minuten, nachdem die Aurora Borealis sich aufzuhellen beginnt. Lash sagte, sie habe Steve gefunden, indem sie vom westlichen Rand des Nordlichts aus geblickt habe. STEVE kann jedoch von einer hellen Aurora verdeckt werden, insbesondere wenn sie sich in der Nähe befindet. Lash sagte, dass sie Steve normalerweise sieht, wenn die Aurora Borealis schwach sind oder die Sonnenaktivität relativ gering ist.

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STEVE kann auch etwas andere Formen annehmen. Sie kann als kurzer Bogen westlich des Nordlichts erscheinen oder sich von Osten nach Westen über den gesamten Himmel erstrecken. Größere Erscheinungen zeigen auch mehr Farbtiefe – oben dunkelrot, in der Mitte violett und unten weiß.

Wenn der STEVE-Bogen fortgesetzt wird, kann ein grüner Lattenzaun erscheinen. Manchmal verschwindet der Bogen und der grüne Lattenzaun bleibt.

Wie unterscheidet sich Steve von Twilight?

Sowohl STEVE als auch die Aurora Borealis sind gespenstische atmosphärische Lichtphänomene, aber hier enden die Ähnlichkeiten.

Die NASA-Forscherin Pia Gallardo-Lacour, die seit dem Eröffnungspapier im Jahr 2018 an der Forschung von STEVE beteiligt ist, skizziert einige der Unterschiede bei ihrer Entstehung: Auroras beinhalten physikalischer Mechanismus, mit Elektronen und Ionen, die in die obere Atmosphäre herabregnen und Atome anregen. Ein STEVE-Bogen ist ein heißes Gasband, das eine chemische Reaktion beinhaltet, die zu einem Leuchten in der Ionosphäre (über dem Nordlicht) führt.

Gallardo-Lacourt, der STEVE ebenfalls nicht gesehen hat, erklärt, dass der Lichtbogen mit einem sehr schnellen Teilchenstrom verbunden ist – fünfmal schneller als bei der Aurora Borealis. Eins vorgeschlagenen Mechanismus besteht darin, dass dieser starke Plasmastrom Stickstoffmoleküle in der Atmosphäre anregt, die dann mit Sauerstoffmolekülen reagieren und Stickoxid erzeugen. Dieses Stickoxid, das in unserer Atmosphäre selten vorkommt, wird aktiviert und leuchtet, wobei es Licht im violetten Bereich des sichtbaren Lichtspektrums 280 Meilen über der Erdoberfläche aussendet.

Diese NASA-Animation zeigt STEVE (in Lila), der in niedrigeren Breiten erscheint als die Aurora Borealis (in Grün) über Nordamerika. (Video: NASA GSFC/CIL/Krystofer Kim)

Auch ihre Quellen unterscheiden sich. Die Bildung der Aurora Borealis beginnt, wenn die Sonne einen Energiestoß zur Erde sendet, beispielsweise durch eine Explosion in der Sonne, die als koronaler Massenauswurf bezeichnet wird, und einen großflächigen Ausbruch auslöst Geomagnetischer Sturm. STEVE ist jedoch mit und ohne geomagnetische Stürme aufgetreten.

Nishimura, ein Forscher an der Boston University, sagte, STEVE scheine immer während kurzer, lokalisierter Störungen im Erdmagnetfeld, sogenannten Substürmen, aufzutreten. Teilstürme können ohne einen großen geomagnetischen Sturm auftreten und treten täglich auf. Trotz der Allgegenwärtigkeit von Substürmen wissen Forscher jedoch nicht, warum STEVE-Sichtungen im Vergleich zu den Nordlichtern relativ selten sind.

Mit jedem Bild und Bericht verstehen die Menschen mehr über diesen relativ unerforschten Teil unserer Atmosphäre und seine Beziehung zur Sonne. WENN SIE STEVE SEHEN, KONTAKTIEREN SIE EINEN DER SUCHER – ODER Teilen Sie Ihre Meinung mit uns auf Twitter.

Magda Franke

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