Группа в Facebook помогла раскрыть загадку пурпурных небесных огней

Несколько лет назад в небе открыли необычные фиолетовые сполохи, отличающиеся от полярного сияния. И только сейчас загадка была разрешена при помощи гражданской науки и съемок со спутников. Результат опубликовали в Science Advances.

Решением загадки занялась команда физиков из Канады и США, назвавшая себя «Авроразавры». Исследование при помощи гражданской науки получило финансирование от NASA и Национального научного фонда США. Для того, чтобы отследить, когда пурпурные ленты вновь появятся в ночном небе, энтузиасты создали в Facebook группу «Alberta Aurora Chasers» («Охотники за полярным сиянием из Альберты»), участники выкладывали фотографии явления. Администратор группы дал ему имя Steve (Стив), но долго никто не мог понять, что же его вызывает.

25 июля 2016 года Стив попал в объективы нескольких «охотников»-любителей, а также камер кругового обзора Университета Калгари и Калифорнийского университета. По счастливому совпадению прямо над ним пролетал Swarm (что переводится как «рой») — спутник Европейского космического агентства. Спутник получил данные о магнитных полях Стива. Это было большой удачей: каждый спутник Swarm обращается вокруг Земли за 90 минут, поэтому догнать возникшее в определенном месте явление он бы не успел.

Изучение этой бесценной информации сразу подтвердило догадки физиков: это не обычное полярное сияние. Обычно эти явления возникают одновременно в разных точках земного шара и длятся часами. Они бывают овальной формы и окрашены в оттенки зеленого, синего и красного. Но изображения Стива от «охотников» были пурпурными или фиолетовыми, с небольшим «частоколом» зеленых полос. Длится он обычно от 20 минут до одного часа. Однако в целом возникает Стив по тем же причинам: заряженные частицы, прилетевшие от Солнца, взаимодействуют с магнитным полем Земли.

Однако Стив возникает на более низких широтах, путешествуя вдоль других линий магнитного поля, ближе к экватору (именно поэтому его удалось «поймать» на юге Канады). Самым неожиданным оказались данные со спутника: они продемонстрировали, что Стив появляется из-за быстрого потока горячих заряженных частиц, который называется SAID (sub auroral ion drift, буквально «приполярное движение ионов»). SAID изучают с семидесятых годов, но его визуальный эффект зарегистрирован впервые.

Благодаря Стиву ученые узнали о существовании в верхних слоях атмосферы неизвестных химических процессов, происходящих в приполярных областях, в более низких широтах, чем характерные для полярных сияний. Также интересно, что Стив появляется вместе с полярными сияниями, а не в одиночку. Это значит, что что-то происходит в космосе близ Земли на стыке полярных и приполярных областей, вызывая полярные сияния в необычных широтах. Стив может быть ключом к пониманию этих процессов.

После всех этих исследований Стив сохранил свое имя, но ему подарили расшифровку: Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (буквально «сильное стимулирование скорости тепловых выбросов»).