Seit jeher blicken Menschen, die am Polarkreis oder an der Südspitze Chiles leben, zum Nachthimmel und sind vom Anblick der Auroren geblendet. Bekannt als Aurora Borealis im Norden und Aurora Australis im Süden (das „Nordlicht“ bzw. das „Südlicht“), sind diese schillernden Anzeigen das Ergebnis von Wechselwirkungen in der Ionosphäre zwischen geladenen Sonnenpartikeln und dem Erdmagnetfeld.
In den letzten Jahrzehnten begannen Amateurfotografen jedoch, Fotos von einer scheinbar neuen Art von Aurora aufzunehmen - bekannt als STEVE. Im Jahr 2016 wurde es Wissenschaftlern zur Kenntnis gebracht, die zu erklären begannen, was für die seltsamen Bänder aus lila und weißem Licht am Nachthimmel verantwortlich war. Laut einer neuen Studie ist STEVE überhaupt keine Aurora, sondern ein völlig neues himmlisches Phänomen.
Die Studie erschien vor kurzem in der Geophysikalische Forschungsbriefe unter dem Titel „Über den Ursprung von STEVE: Niederschlag oder ionosphärisches Leuchten?“. Die Studie wurde von einem Forscherteam des Instituts für Physik und Astronomie der Universität von Calgary unter der Leitung von Beatriz Gallardo-Lacourt (Postdoktorandin) durchgeführt, zu dem auch Yukitoshi Nishimura gehörte - ein Assistenzforscher des Instituts für Atmosphärische und Ozeanische Wissenschaften an der University of California.
STEVE wurde Wissenschaftlern erstmals durch die Bemühungen der Alberta Aurora Chasers (AAC) bekannt, die gelegentlich diese hellen, dünnen weißen und violetten Lichtströme bemerkten, die beim Fotografieren der Aurora von Ost nach West am Nachthimmel flossen. Im Gegensatz zu Auroren, die sichtbar sind, wenn die Betrachtungsbedingungen stimmen, war STEVE nur einige Male im Jahr sichtbar und konnte nur in hohen Breiten gesehen werden.
Anfangs dachten die Fotografen, die Lichtbänder seien das Ergebnis angeregter Protonen, aber diese liegen außerhalb des Wellenlängenbereichs, den normale Kameras sehen können, und erfordern spezielle Bildausrüstung. Die AAC nannte die Lichtbänder schließlich „Steve“ - ein Hinweis auf den Film von 2006 Über die Hecke. Bis 2016 wurde Steve auf Wissenschaftler aufmerksam gemacht, die den Namen in ein Backronym für die Verbesserung der Geschwindigkeit starker thermischer Emissionen verwandelten.
Für ihre Studie analysierte das Forschungsteam ein STEVE-Ereignis, das am 28. März 2008 stattfand, um festzustellen, ob es ähnlich wie eine Aurora hergestellt wurde. Zu diesem Zweck berücksichtigten sie frühere Forschungsarbeiten, die mit Satelliten und bodengestützten Observatorien durchgeführt wurden. Dazu gehörte die erste Studie zu STEVE (veröffentlicht im März 2018), die von einem Team von von der NASA geführten Wissenschaftlern (von denen Gallardo-Lacourt a Mitverfasser).
Diese Studie zeigte das Vorhandensein eines Stroms sich schnell bewegender Ionen und superheißer Elektronen, die durch die Ionosphäre strömen, wo STEVE beobachtet wurde. Obwohl das Forscherteam vermutete, dass die beiden miteinander verbunden waren, konnten sie nicht eindeutig feststellen, dass die Ionen und Elektronen für die Herstellung verantwortlich waren. Darauf aufbauend analysierten Gallardo-Lacourt und ihre Kollegen die STEVE-Veranstaltung im März 2008.
Sie verwendeten zunächst Bilder von bodengestützten Kameras, die Auroren über Nordamerika aufzeichnen, und kombinierten sie dann mit Daten des Polar Orbiting Environmental Satellite 17 (POES-17) der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Dieser Satellit, der den Niederschlag geladener Teilchen in die Ionosphäre messen kann, flog während des STEVE-Ereignisses direkt über die bodengestützten Kameras.
Sie fanden heraus, dass der POES-17-Satellit während des Ereignisses keine geladenen Teilchen entdeckte, die auf die Ionosphäre regneten. Dies bedeutet, dass STEVE wahrscheinlich nicht durch denselben Mechanismus wie eine Aurora verursacht wird und daher eine völlig neue Art von optischem Phänomen ist - das Team nennt es „Skyglow“. Wie Gallardo-Lacourt in einer Pressemitteilung der AGU erklärte:
„Unsere Hauptschlussfolgerung ist, dass STEVE keine Aurora ist. Im Moment wissen wir sehr wenig darüber. Und das ist das Coole, denn das wissen Fotografen seit Jahrzehnten. Aber für die Wissenschaftler ist das völlig unbekannt. "
Mit Blick auf die Zukunft versuchen Galladro-Lacourt und ihre Kollegen, die Schlussfolgerungen der von der NASA geleiteten Studie zu testen. Kurz gesagt, sie wollen herausfinden, ob die in der Ionosphäre detektierten Ströme schneller Ionen und heißer Elektronen für STEVE verantwortlich sind oder ob das Licht höher in der Atmosphäre erzeugt wird. Eines ist jedoch sicher; Für Aurora-Verfolger ist die abendliche Himmelsbeobachtung interessanter geworden!
