Il y a trois ans, une mystérieuse lueur violacée est apparue dans le ciel canadien. Le spectacle de lumière était un phénomène céleste complètement inconnu, il a donc reçu un nom digne de sa beauté et de sa grandeur: Steve.
Maintenant, les scientifiques ont enfin identifié les causes des rubans rougeoyants violets et verts du phénomène: ondes magnétiques, vents de plasma chaud et douches d'électrons dans des régions où ils n'apparaissent normalement jamais.
Une brève histoire de STEVE
Le 25 juillet 2016, les observateurs ont remarqué un type étrange de lumière atmosphérique illuminant le ciel nocturne de l'hémisphère Nord. Ils ont rapidement réalisé qu'il ne s'agissait pas d'une aurore ordinaire et lui ont donné un nouveau nom inspiré du film "Over the Hedge" (DreamWorks Animation, 2006); un groupe d'animaux de la forêt, confondu par une haie pour la première fois, nomme l'objet inconnu "Steve". (Les astronomes ont plus tard changé ce nom en STEVE, un acronyme pour une forte amélioration de la vitesse d'émission thermique.)
Une analyse préliminaire de STEVE a révélé que ses effets optiques se produisaient différemment de ceux d'une aurore, mais les scientifiques ne pouvaient pas dire ce qui se passait exactement.
Les aurores peuvent retracer leurs origines au soleil, lorsque les taches solaires crachent des nuages de protons et d'électrons qui accélèrent vers la Terre par les vents solaires. Une fois que ces particules chargées atteignent la planète, son champ magnétique les attire vers les pôles Nord et Sud. Lorsque les particules quittent la magnétosphère et bombardent la haute atmosphère de la planète, elles interagissent avec des éléments tels que l'oxygène et l'azote pour générer des rubans tourbillonnants de lumière.
Mais les spectacles de lumière de STEVE sont différents de ceux d'une aurore typique. STEVE apparaît plus au sud et sur des zones plus peuplées que la plupart des aurores. Et contrairement à une aurore et à ses tourbillons verdâtres qui ondulent horizontalement, STEVE produit une imposante bande verticale violacée ou verte, parfois accompagnée d'une colonne de barres courtes ressemblant à une palissade, selon la nouvelle étude.
"Complètement inconnu"
Dans une étude antérieure publiée en 2018, les mêmes chercheurs ont découvert que STEVE est originaire de l'ionosphère, la zone s'étendant d'environ 50 à 375 miles (80 à 600 kilomètres) au-dessus du sol, où se forment les aurores.
Mais même si STEVE est apparu au cours des mêmes tempêtes magnétiques à énergie solaire qui ont produit des aurores, la plupart de l'apparence éclatante du nouveau phénomène n'était pas le résultat de particules chargées qui claquent dans la haute atmosphère de la Terre. Cette conclusion provient des preuves recueillies par les satellites qui ont traversé un événement STEVE en 2008.
La nouvelle étude a utilisé ces données de 2008, ainsi que des données satellites et des observations au sol de deux autres événements STEVE, pour identifier deux processus différents qui façonnent le ruban lumineux et la clôture de STEVE.
Selon l'étude, les rubans verticaux de STEVE sont illuminés non pas par une pluie de particules chargées tombant dans l'atmosphère, mais par la friction causée par des flux de plasma chaud et de puissantes ondes magnétiques à environ 25000 km (15000 miles) au-dessus de la Terre. La chaleur de ces flux dynamise les particules afin qu'elles génèrent de la lumière violette, un mécanisme similaire à l'éclairage des ampoules à incandescence.
Alors que les aurores brillent lorsque les électrons et les protons tombent dans l'atmosphère terrestre, "la lueur atmosphérique STEVE provient du chauffage sans précipitation des particules", a déclaré la co-auteure Bea Gallardo-Lacourt, physicienne de l'espace à l'Université de Calgary au Canada, dans un communiqué. .
La clôture verte de STEVE, d'autre part, se forme comme les aurores: lorsque les électrons pleuvent sur la haute atmosphère. Cependant, cela se produit loin au sud des latitudes où se forment habituellement les aurores, "donc c'est en effet unique", a déclaré Gallardo-Lacourt.
Cette clôture de piquetage distinctive est également apparue dans le ciel des hémisphères nord et sud en même temps, ont écrit les auteurs. Cela démontre que la source d'énergie qui alimente STEVE est suffisamment abondante pour créer des spectacles lumineux simultanés dans les deux hémisphères, ont déclaré les auteurs de l'étude.
Mais les scientifiques ne savent toujours pas pourquoi le phénomène apparaît tellement plus au sud que les aurores, ce qui signifie que STEVE conserve un peu de son mystère.
Les résultats ont été publiés en ligne le 16 avril dans la revue Geophysical Research Letters.
