Загадочное атмосферное явление Стив над Новой Зеландией

17 марта 2015 года кроваво-красная дуга света прорезала небо в сотнях миль над Новой Зеландией. В течение следующих получаса наблюдатель-любитель наблюдал за этой дугой, которая на его глазах трансформировалась в одну из самых загадочных атмосферных загадок Земли — жуткую ленту света, известную как СТИВ, как показывают недавно опубликованные изображения. STEVE, сокращение от «сильное повышение тепловой скорости», представляет собой атмосферную странность, впервые описанную в 2018 году, после того как любители-охотники за полярным сиянием увидели узкий поток прозрачного пурпурного света, пересекающего небо над северной Канадой. Ученые, изучавшие это явление, вскоре подтвердили, что STEVE не было полярным сиянием — разноцветным свечением, появляющимся в высоких широтах при столкновении солнечных частиц с атомами высоко в земной атмосфере. Скорее, СТИВ был отдельным и уникальным явлением, «совершенно неизвестным» науке.

В отличие от северного сияния, которое имеет тенденцию мерцать широкими полосами зеленого, синего или красноватого света в зависимости от их высоты, СТИВ обычно выглядит как единственная полоса пурпурно-белого света, которая пронзает прямо вверх на сотни миль. Иногда это сопровождается прерывистой зеленой линией огней, получившей прозвище «штакетник». И STEVE, и его друг из штакетника кажутся намного ниже в небе, чем обычное полярное сияние, в части атмосферы, известной как субавроральная область, куда маловероятно проникновение заряженных солнечных частиц. Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, впервые связало СТИВА с другой субавроральной структурой, известной как стабильные красные авроральные дуги (SAR).

В новом исследовании авторы сравнили кадры, сделанные новозеландским наблюдателем за небом в марте 2015 года, с одновременными спутниковыми наблюдениями и данными с устройства формирования изображений всего неба в соседней обсерватории Маунт-Джон Кентерберийского университета. Объединение этих трех источников позволило исследователям всесторонне взглянуть на неожиданное появление СТИВА той ночью. Небесное шоу в тот вечер началось с появления кроваво-красной дуги SAR, которая пролетела не менее 185 миль (300 километров) над Данидином, Новая Зеландия. Спутниковые данные показали, что появление дуги совпало с сильной геомагнитной бурей — выбросом заряженных солнечных частиц в верхние слои атмосферы Земли — которая продолжалась примерно полчаса.

Когда буря утихла, красная дуга постепенно уступила место фирменной розовато-лиловой полосе СТИВА, которая прорезала небо почти в том же месте. Незадолго до того, как СТИВ исчез, в поле зрения замерцала зеленая конструкция частокола. По словам исследователей, это первый зарегистрированный случай, когда все три структуры появляются в небе вместе, одна за другой, что, возможно, раскрывает новые подсказки о формировании и эволюции STEVE. «Эти явления отличаются от полярных сияний, поскольку их оптические сигнатуры, по-видимому, вызваны экстремальной тепловой и кинетической энергией в атмосфере Земли, а не вызваны энергетическими частицами, падающими в нашу атмосферу», — пишут исследователи в новом исследовании.

Спутниковые наблюдения за этим событием позволяют предположить, что ночная геомагнитная буря могла сыграть ключевую роль в этом параде небесных огней. Исследователи написали, что во время шторма рядом с красной дугой SAR появилась быстро движущаяся струя заряженных частиц. Эти потоки горячих быстрых частиц, известные как субавроральный ионный дрейф (SAID), обычно появляются в субавроральной зоне неба во время геомагнитных бурь. Спутниковые наблюдения также показали, что жар и скорость потока усилились, когда примерно через 30 минут появился СТИВ.

По мнению исследователей, «вероятным механизмом генерации» STEVE может быть взаимодействие между этими быстро движущимися ионными потоками и молекулами азота в субавроральной зоне; когда заряженные горячие частицы ударяются о молекулы азота, молекулы возбуждаются, излучая розовато-лиловый свет, чтобы сжечь лишнюю энергию. Новое исследование проливает свет на детали таинственного явления, но для дальнейшего подтверждения этой теории необходимы дополнительные наблюдения за СТИВОМ — как со стороны ученых, так и со стороны профессиональных исследователей.

Источник