El misterio del resplandor celeste extraño llamado 'STEVE' finalmente resuelto

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Hace tres años, un misterioso resplandor violáceo apareció en los cielos canadienses. El espectáculo de luces era un fenómeno celestial completamente desconocido, por lo que se le dio un nombre acorde con su belleza y grandeza: Steve.

Ahora, los científicos finalmente han identificado qué causa las brillantes cintas del fenómeno de púrpura y verde rojizo: ondas magnéticas, vientos de plasma caliente y lluvias de electrones en regiones que normalmente nunca aparecen.

Una breve historia de STEVE

El 25 de julio de 2016, los observadores notaron un tipo extraño de pantalla de luz atmosférica que ilumina el cielo nocturno en el hemisferio norte. Rápidamente se dieron cuenta de que esta no era una aurora ordinaria y le dieron un nuevo nombre inspirado en la película "Over the Hedge" (DreamWorks Animation, 2006); Un grupo de animales del bosque, confundidos por un seto por primera vez, nombran el objeto desconocido "Steve". (Los astrónomos más tarde cambiaron ese nombre a STEVE, un acrónimo para mejorar la velocidad de emisión térmica)

El análisis preliminar de STEVE descubrió que sus efectos ópticos se produjeron de manera diferente a la de una aurora, pero los científicos no podían decir qué estaba ocurriendo exactamente.

Las auroras pueden rastrear sus orígenes hasta el sol, cuando las manchas solares escupen nubes de protones y electrones que se precipitan hacia la Tierra en vientos solares. Una vez que estas partículas cargadas alcanzan el planeta, su campo magnético las atrae hacia los polos Norte y Sur. A medida que las partículas salen de la magnetosfera y bombardean la atmósfera superior del planeta, interactúan con elementos como el oxígeno y el nitrógeno para generar cintas de luz en remolino.

Pero los espectáculos de luces de STEVE son diferentes de los de una aurora típica. STEVE aparece más al sur, y sobre áreas más pobladas, que la mayoría de las auroras. Y a diferencia de una aurora y sus remolinos verdosos característicos que se ondulan horizontalmente, STEVE produce una imponente banda vertical púrpura o verde, a veces acompañada por una columna de barras cortas que se asemejan a una cerca de piquete, según el nuevo estudio.

"Completamente desconocido"

En un estudio anterior publicado en 2018, los mismos investigadores encontraron que STEVE se originó en la ionosfera, la zona que se extiende desde aproximadamente 50 a 375 millas (80 a 600 kilómetros) sobre el suelo, donde se forman las auroras.

Pero a pesar de que STEVE apareció durante las mismas tormentas magnéticas con energía solar que produjeron auroras, la mayor parte de la brillante apariencia del fenómeno recién descubierto no fue el resultado de partículas cargadas que se estrellaron contra la atmósfera superior de la Tierra. Esa conclusión proviene de la evidencia reunida por satélites que pasó por un evento STEVE en 2008.

El nuevo estudio utilizó esos datos de 2008, junto con datos satelitales y observaciones terrestres de otros dos eventos STEVE, para identificar dos procesos diferentes que dan forma a la cinta de luz y la cerca de piquete de STEVE.

Las cintas verticales de STEVE están iluminadas no por una lluvia de partículas cargadas que caen a la atmósfera, sino por la fricción causada por flujos de plasma calientes y poderosas ondas magnéticas a unas 15,000 millas (25,000 km) sobre la Tierra, según el estudio. El calor de estos flujos energiza las partículas para que generen luz púrpura, un mecanismo similar a la iluminación de las bombillas incandescentes.

Representación artística de la magnetosfera durante la aparición de STEVE, que representa la región de plasma que cae en la zona auroral (verde), la plasmasfera (azul) y el límite entre ellas, llamada la pausa de plasma (rojo). Los satélites THEMIS y Swarm (izquierda y arriba) observaron olas (garabatos rojos) que alimentan el resplandor atmosférico STEVE y la valla de piquete (recuadro), mientras que el satélite DMSP (abajo) detectó precipitación de electrones y un arco brillante conjugado en el hemisferio sur. (Crédito de la imagen: Emmanuel Masongsong, UCLA, y Yukitoshi Nishimura, BU / UCLA)

Mientras que las auroras brillan cuando los electrones y protones caen en la atmósfera de la Tierra, "el resplandor atmosférico STEVE proviene del calentamiento sin precipitación de partículas", dijo en un comunicado la coautora del estudio Bea Gallardo-Lacourt, física espacial de la Universidad de Calgary en Canadá. .

La cerca verde de STEVE, por otro lado, se forma como las auroras: cuando los electrones llueven sobre la atmósfera superior. Sin embargo, esto ocurre muy al sur de las latitudes donde generalmente se forman las auroras, "por lo que es realmente único", dijo Gallardo-Lacourt.

Esta valla distintiva también apareció en los cielos de los hemisferios norte y sur al mismo tiempo, escribieron los autores. Esto demuestra que la fuente de energía que alimenta a STEVE es lo suficientemente abundante como para crear espectáculos de luces simultáneos en ambos hemisferios, dijeron los autores del estudio.

Pero los científicos aún no saben por qué el fenómeno aparece mucho más al sur que las auroras, lo que significa que STEVE conserva un poco de su misterio.

Los hallazgos se publicaron en línea el 16 de abril en la revista Geophysical Research Letters.

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