Загадочное сияние STEVE оказалось не полярным

Широкое распространение цифровой фотографии позволило некоторым любителям случайно зафиксировать довольно частое, но таинственное явление: в небе высоких широт, во время наблюдений полярного сияния может возникать отдельная светлая, бледно-фиолетовая полоса, выделяющаяся на зеленом полыхающем фоне сияния. Так проявляет себя широкая, достигающая длины в десятки километров полоса раскаленных частиц, нагретых неизвестным механизмом на высоте более 400 километров. Явление получило название STEVE (Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, «Сильное температурное излучение и ускорение»). Уже несколько лет ученые пытаются объяснить этот странный феномен и поначалу сочли его особым видом полярного сияния.

Напомним, оно возникает при взаимодействии потока заряженных частиц, выброшенных Солнцем, с частицами в верхних слоях атмосферы, в окрестностях полюса, куда их направляют силовые линии магнитного поля планеты. Свечение создается электронами, которые столкновение частиц перевело на более высокий энергетический уровень. Возвращаясь «в норму», они испускают излучение в районе зеленой области видимого спектра. И первые исследования STEVE действительно показали, что полоса света связана с потоками быстрых ионов и возбужденных электронов, которые могут сопровождать полярные сияния.

С другой стороны, температура частиц в STEVE демонстрирует нехарактерные для полярных сияний скачки, да и скорости движения ионов в них намного выше, чем у обычных сияний. А в новой работе канадских ученых, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, связь STEVE с полярными сияниями окончательно опровергается. «Так что теперь мы знаем о нем еще меньше, — добавляет Бе Галлардо-Лакур (Bea Gallardo-Lacourt), один из авторов исследования. — Это интересно, ведь фотографам это явление знакомо уже не одно десятилетие. Но для ученых оно совершенно неизвестно».

Исследователи использовали американский метеоспутник NOAA POES-17, ведущий мониторинг приполярных областей планеты. По счастливому совпадению в 2008 году, когда состоялось одно из задокументированных наблюдений STEVE, он как раз проходил над ним. Параллельно явление снимали наземные автоматические камеры системы THEMIS, которые используют для сбора данных о полярных сияниях над Северной Америкой.

Работа показала, что возникновение STEVE не сопровождается массовым движением частиц через ионосферу, а значит, он с полярными сияниями не связан. Авторы предполагают, что здесь мы имеем дело с совершенно отдельным, новым явлением, природу которого еще предстоит определить.