Sinds mensenheugenis hebben mensen die in de poolcirkel of de zuidpunt van Chili wonen naar de nachtelijke hemel opgekeken en verblind door de aanblik van de aurora's. Bekend als de Aurora Borealis in het noorden en Aurora Australis in het zuiden (respectievelijk het 'noorderlicht' en 'zuiderlicht'), zijn deze oogverblindende displays het resultaat van interacties in de ionosfeer tussen geladen zonnedeeltjes en het aardmagnetische veld.
In de afgelopen decennia begonnen amateurfotografen echter foto's te maken van wat een nieuw type aurora leek te zijn - bekend als STEVE. In 2016 werd het onder de aandacht gebracht van wetenschappers, die probeerden uit te leggen wat de vreemde linten van paars en wit licht aan de nachtelijke hemel verklaart. Volgens een nieuwe studie is STEVE helemaal geen poollicht, maar een geheel nieuw hemelverschijnsel.
De studie verscheen onlangs in de Geofysische onderzoeksbrieven onder de titel "Op de oorsprong van STEVE: deeltjesprecipitatie of ionosferische Skyglow?". De studie werd uitgevoerd door een team van onderzoekers van het Department of Physics and Astronomy van de University of Calgary, dat werd geleid door Beatriz Gallardo-Lacourt (een postdoctorale medewerker), en omvatte Yukitoshi Nishimura - een assistent-onderzoeker van het Department of Atmospheric and Oceanic Sciences aan de University of California.
STEVE werd voor het eerst bekend bij wetenschappers dankzij de inspanningen van de Alberta Aurora Chasers (AAC), die af en toe deze heldere, dunne stromen wit en paars licht van oost naar west in de nachtelijke hemel opmerkten bij het fotograferen van het noorderlicht. In tegenstelling tot aurora's, die zichtbaar zijn wanneer de kijkomstandigheden goed zijn, was STEVE slechts een paar keer per jaar zichtbaar en alleen te zien op hoge breedtegraden.
Aanvankelijk dachten de fotografen dat de lichtlinten het resultaat waren van opgewonden protonen, maar deze vallen buiten het golflengtebereik dat normale camera's kunnen zien en hebben speciale apparatuur nodig om in beeld te brengen. De AAC noemde de lichte linten uiteindelijk "Steve" - een verwijzing naar de film uit 2006 Over de heg. In 2016 werd Steve onder de aandacht gebracht van wetenschappers, die de naam veranderden in een backronym voor Strong Thermal Emission Velocity Enhancement.
Voor hun onderzoek analyseerde het onderzoeksteam een STEVE-evenement dat plaatsvond op 28 maart 2008 om te zien of het op een vergelijkbare manier als een aurora was geproduceerd. Daartoe overwogen ze eerder onderzoek dat werd uitgevoerd met behulp van satellieten en op de grond gebaseerde observatoria, waaronder het eerste onderzoek naar STEVE (gepubliceerd in maart 2018) uitgevoerd door een team van door NASA geleide wetenschappers (waarvan Gallardo-Lacourt een co-auteur).
Deze studie wees op de aanwezigheid van een stroom van snel bewegende ionen en superhete elektronen die door de ionosfeer gaan waar STEVE werd waargenomen. Hoewel het onderzoeksteam vermoedde dat de twee met elkaar verbonden waren, konden ze niet overtuigend stellen dat de ionen en elektronen verantwoordelijk waren voor de productie ervan. Op basis hiervan analyseerden Gallardo-Lacourt en haar collega's het STEVE-evenement dat in maart 2008 plaatsvond.
Ze begonnen met het gebruik van beelden van camera's op de grond die aurora's boven Noord-Amerika vastleggen, die ze vervolgens combineerden met gegevens van de National Oceanic and Atmospheric Administration''s (NOAA) Polar Orbiting Environmental Satellite 17 (POES-17). Deze satelliet, die de neerslag van geladen deeltjes in de ionosfeer kan meten, passeerde tijdens de STEVE-gebeurtenis direct over de camera's op de grond.
Wat ze ontdekten was dat de POES-17-satelliet tijdens het evenement geen geladen deeltjes detecteerde die op de ionosfeer regenden. Dit betekent dat STEVE waarschijnlijk niet wordt veroorzaakt door hetzelfde mechanisme als een aurora, en daarom een geheel nieuw type optisch fenomeen is - dat door het team wordt aangeduid als "skyglow". Zoals Gallardo-Lacourt uitlegde in een AGU-persbericht:
“Onze belangrijkste conclusie is dat STEVE geen noorderlicht is. Dus op dit moment weten we er heel weinig van. En dat is het leuke, want dit is al decennia bekend bij fotografen. Maar voor de wetenschappers is het volkomen onbekend. "
Vooruitblikkend proberen Galladro-Lacourt en haar collega's de conclusies van het door NASA geleide onderzoek te testen. Kortom, ze willen weten of de stromen van snelle ionen en hete elektronen die in de ionosfeer werden gedetecteerd verantwoordelijk zijn voor STEVE, of dat het licht hoger in de atmosfeer wordt geproduceerd. Een ding is echter zeker; voor aurora chasers is avondhemel kijken interessanter geworden!
