mars 29, 2024

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Comment trouver STEVE, la ligne violette qui ressemble aux aurores boréales mais n’en est pas

Une image panoramique prise en mars 2017 dans le sud de l’Alberta montre une aurore verte entourée d’arcs roses connue sous le nom de phénomène STEVE. (Alan Dyer/VWPics/AP)

Les scientifiques disent qu’il pourrait y avoir de bonnes chances de détecter STEVE dans le ciel nocturne à mesure que l’activité solaire augmentera au cours des prochaines années

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Ils chassent les aurores boréales depuis près d’une décennie, de sorte que la photographe amateur Donna Lash peut facilement identifier les rideaux de lumière verts, rouges et violets des aurores boréales dansant dans le ciel. Mais un dimanche soir de septembre 2015, alors qu’elle regardait une faible aurore boréale, elle a vu quelque chose qu’elle n’a pas reconnu. Une étrange lumière violette accompagnée d’un « point vert » est apparue à l’ouest des aurores boréales.

« C’était cet arc rose, et à un moment donné, il s’est étiré sur moi », a déclaré Lash, un résident de la communauté canadienne de Plumas, au Manitoba. « Je ne savais pas vraiment ce que c’était. »

Elle voyait quelque chose de plus rare que les aurores boréales. Steve l’était.

Steve n’est pas Northern Lights, mais vous pouvez le considérer comme son cousin timide et éloigné. On dirait qu’il pourrait faire partie de la famille, mais il a son propre style distinct. Le phénomène se présente généralement sous la forme d’un arc long et élancé de couleur violette et blanche, parfois accompagné d’une structure verte en forme de palissade. Elle est plus légère et plus étroite et se produit à des latitudes plus basses et à des altitudes plus élevées que la plupart des aurores boréales. C’est aussi difficile à prévoir. (Et puis il y a le nom, sur lequel nous reviendrons bientôt.)

La vision de Steve pourrait être une question de chance en physique spatiale. Lach a tiré sur STEVE plus de 20 fois depuis cette première observation en 2015 – probablement plus que quiconque au dossier – et a peut-être vu la barre lumineuse plus que cela. Bon nombre des principaux chercheurs dans ce domaine n’ont même pas vu le phénomène de la lumière une seule fois.

Des scientifiques citoyens comme Lach, ainsi que des données satellitaires et des caméras du ciel, ont été des ressources vitales pour les chercheurs qui étudient STEVE – quand il se forme et comment l’identifier. Un projet de science citoyenne, appelé Aurores boréalesIl permet au public de signaler des observations et met en relation des photographes amateurs avec des scientifiques. Depuis la définition officielle de STEVE en 2018, les chercheurs, photographes et scientifiques citoyens ont appris ce qui rend STEVE spécial. (Remarque : dans un précédent emploi à la NASA, la journaliste a travaillé à temps partiel sur Aurorasaurus et a rédigé des communiqués de presse liés à la découverte, même si elle n’avait auparavant travaillé avec aucun des chercheurs mentionnés dans cet article.)

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L’activité solaire devrait augmenter au cours des prochaines années, selon les chercheurs, il pourrait donc y avoir de bonnes chances pour que le public repère STEVE. Lors d’une violente tempête géomagnétique la semaine dernière, au moins trois personnes ont filmé le phénomène.

« Une personne sans diplôme peut toujours contribuer à des études scientifiques », a déclaré Lash, qui a récemment pris sa retraite en tant qu’assistant administratif de l’école et dirige maintenant une ferme.

Nommer une ligne de lumière « Steve » peut sembler un peu aléatoire, et c’est le cas.

Vers 2015, Lash et quelques autres harceleurs d’Aurora ont commencé à partager des images de l’étrange structure mince qui ressemblait aux aurores boréales s’étendant d’est en ouest. Elle et d’autres ont également publié des articles sur l’étrange arc violet en ligne et dans des groupes Facebook et ont pensé qu’il pourrait s’agir d’un phénomène bien connu appelé aurore à protons, un type d’aurore répandue et invisible à l’œil nu, et qui nécessite des outils comme une caméra pour le voir. Mais les scientifiques ont réfuté cette identification car ce phénomène était visuellement brillant, étroit et ordonné.

Dans un effort pour l’appeler autrement qu’un ruban violet, Chris Ratzlaff, harceleur d’aurores et photographe autour de Calgary, en Alberta, a suggéré quelque chose d’un peu différent : « Steve ». Le nom a été extrait du film d’animation pour enfants « Sur le bord, qu’il a récemment regardé avec ses enfants. Dans une scène, les personnages animaux sont effrayés par un buisson manucuré inconnu et décident de l’appeler Steve.

Lorsque les scientifiques ont commencé à examiner plus en détail les données et les images satellitaires, ils ont déterminé que cette fine bande de lumière était en fait un flux très rapide de particules dans la haute atmosphère devenant si chaude qu’elles brillent. Une équipe de physiciens de l’espace et de scientifiques citoyens a publié Étude préliminaire Le correctif de Steve en 2018.

Les scientifiques ont donné au phénomène un autre nom : l’augmentation de vitesse d’une forte émission de chaleur.

Quelles sont certaines des influences de Steve ?

Même si vous n’avez pas vu Steve, les Terriens peuvent subir ses effets d’autres manières.

Le chercheur de l’Université STEVE, Toshi Nishimura, a raconté au moins un cas dans lequel un signal radio a disparu d’un réseau radar pendant 30 minutes lorsque STEVE est apparu, mais est revenu une fois que la lumière fantomatique a quitté la zone, suggérant que ce phénomène pourrait perturber ces signaux. Des pannes similaires peuvent se produire avec la météo spatiale associée aux aurores boréales, mais il a déclaré que STEVE se produit dans des régions différentes des aurores boréales et affectera différents satellites et réseaux.

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STEVE est important parce que le champ magnétique terrestre « fait quelque chose de différent que d’habitude. Nous ne comprenons toujours pas pourquoi », a déclaré Nishimura, de vient de publier une étude À propos des secrets de Steve. Il n’avait pas encore vu personnellement ce phénomène.

Comment savez-vous si ce que vous voyez est Steve ?

STEVE a gagné en popularité au cours de la dernière décennie, mais on pense que les notes remontent aux années 1880. Bien sûr, il n’était pas connu sous le nom de STEVE à l’époque. Les images n’étaient pas non plus disponibles au début, de sorte que les scènes étaient parfois décrites à travers du texte ou des croquis.

dans L’étude a été publiée en 1891Un observateur a décrit une « bande lumineuse s’étendant d’est en ouest », comme la queue droite d’une grande comète. En 1933, une des premières photographies de l’événement a été prise par le pionnier des aurores boréales, Carl Stürmer. Photographie en noir et blanc.

Quelques semaines seulement après l’identification officielle de STEVE en 2018, le citoyen et scientifique Michael Honkull a commencé à fouiller dans les études antérieures et à compiler une liste de ces observations historiques et récentes. Il a créé une base de données de plus de 1 000 notes, qui, selon lui, est probablement la plus grande base de données STEVE au monde.

STEVE a été observé sur tous les continents, y compris l’Antarctique. Le plus grand nombre de rapports proviennent du Canada, de la Finlande et de certaines parties des États-Unis, bien que cela puisse être le résultat d’une plus grande sensibilisation au phénomène dans ces endroits.

« L’incidence de Steve et le taux d’observation peuvent varier, surtout si vous remontez quelques années en arrière, car les gens ne connaissaient pas Steve », a déclaré Honcol. Il a déclaré que la météo pouvait également affecter les taux de signalement, car les gens peuvent être moins susceptibles de sortir dans certaines circonstances.

Cependant, plusieurs tendances ont émergé dans les données : STEVE apparaît le plus souvent en mars et septembre près des équinoxes (c’est aussi lorsque l’activité des aurores augmente habituellement). L’arc visible dure environ 30 minutes et très rarement après minuit.

STEVE est vu en conjonction avec les aurores boréales, bien qu’il soit généralement physiquement séparé. Il apparaît environ 30 minutes après que les aurores boréales commencent à s’éclaircir. Lash a dit qu’elle avait trouvé Steve en regardant depuis le bord ouest des aurores boréales. Cependant, STEVE peut être obscurci par une aurore brillante, surtout si elle en est proche. Lash a déclaré qu’elle voyait habituellement Steve lorsque les aurores boréales sont faibles ou que l’activité solaire est relativement faible.

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STEVE peut aussi prendre des formes légèrement différentes. Il peut apparaître comme un court arc à l’ouest des aurores boréales ou s’étendre sur tout le ciel d’est en ouest. Les apparences plus grandes montrent également plus de profondeur de couleur – rouge foncé au-dessus, violet au milieu et blanc en dessous.

Au fur et à mesure que l’arc STEVE se poursuit, une palissade verte peut apparaître. Parfois, l’arche disparaît et la palissade verte demeure.

En quoi Steve est-il différent de Twilight ?

STEVE et les aurores boréales sont des phénomènes lumineux atmosphériques fantomatiques, mais c’est là que s’arrêtent les similitudes.

La chercheuse de la NASA Pia Gallardo-Lacour, qui fait partie de la recherche de STEVE depuis l’article éditorial en 2018, décrit certaines des différences dans leur création : Les aurores impliquent mécanisme physique, avec des électrons et des ions pleuvant dans la haute atmosphère et excitant les atomes. Un arc STEVE est une bande de gaz chaud qui implique une réaction chimique qui se traduit par une lueur dans l’ionosphère (au-dessus des aurores boréales).

Gallardo-Lacourt, qui n’a pas non plus vu STEVE, explique que l’arc est associé à un flux de particules très rapide – cinq fois plus rapide que celui observé dans les aurores boréales. Un mécanisme proposé est que ce flux de plasma puissant excite les molécules d’azote dans l’atmosphère qui réagissent ensuite avec les molécules d’oxygène, créant de l’oxyde nitrique. Cet oxyde nitrique, qui est rare dans notre atmosphère, est activé et brille, émettant de la lumière dans la gamme violette du spectre de la lumière visible à 280 miles au-dessus de la surface de la Terre.

Cette animation de la NASA montre STEVE (en violet) apparaissant à des latitudes plus basses que les aurores boréales (en vert) au-dessus de l’Amérique du Nord. (Vidéo : NASA GSFC/CIL/Krystofer Kim)

Leurs sources diffèrent également. La formation des aurores boréales commence lorsque le Soleil envoie une bouffée d’énergie à la Terre, par exemple par une explosion dans le Soleil appelée éjection de masse coronale, et déclenche une explosion à grande échelle Tempête géomagnétique. Cependant, STEVE s’est produit avec et sans orages géomagnétiques.

Nishimura, chercheur à l’Université de Boston, a déclaré que STEVE semble toujours se produire lors de perturbations courtes et localisées du champ magnétique terrestre, appelées sous-orages. Des sous-orages peuvent se produire sans orage géomagnétique majeur et se produire quotidiennement. Cependant, malgré l’omniprésence des sous-orages, les chercheurs ne savent pas pourquoi les observations de STEVE restent relativement rares par rapport aux aurores boréales.

Avec chaque image et reportage, les gens comprennent mieux cette partie relativement inexplorée de notre atmosphère et sa relation avec le Soleil. SI VOUS VOYEZ STEVE, CONTACTEZ L’UN DES CHERCHEURS – OU Partagez votre point de vue avec nous sur Twitter.