p STEVE e a Via Láctea no Lago Childs, Manitoba, Canadá. A imagem é uma composição de 11 imagens costuradas juntas. Crédito:Krista Trinder
p Notanee Bourassa sabia que o que estava vendo no céu noturno não era normal. Bourassa, um técnico de TI em Regina, Canadá, caminhou para fora de sua casa em 25 de julho, 2016, por volta da meia-noite com seus dois filhos mais novos para mostrar a eles uma bela exibição de luz em movimento no céu - uma aurora boreal. Ele costuma olhar para o céu até as primeiras horas da manhã para fotografar a aurora com sua câmera Nikon, mas esta foi sua primeira expedição com seus filhos. Quando uma fina faixa roxa de luz apareceu e começou a brilhar, Bourassa imediatamente tirou fotos até que as partículas de luz desapareceram 20 minutos depois. Tendo assistido a aurora boreal por quase 30 anos, desde a adolescência, ele sabia que não era uma aurora. Foi outra coisa. p De 2015 a 2016, cientistas cidadãos - pessoas como Bourassa que estão entusiasmadas com um campo da ciência, mas não necessariamente têm uma formação educacional formal - compartilharam 30 relatórios dessas luzes misteriosas em fóruns online e com uma equipe de cientistas que administra um projeto chamado Aurorasaurus. O projeto de ciência cidadã, financiado pela NASA e pela National Science Foundation, rastreia a aurora boreal por meio de relatórios e tweets enviados por usuários.
p A equipe do Aurorasaurus, liderado por Liz MacDonald, um cientista espacial do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, conferido para determinar a identidade deste fenômeno misterioso. MacDonald e seu colega Eric Donovan, da Universidade de Calgary, no Canadá, conversaram com os principais contribuintes dessas imagens, fotógrafos amadores em um grupo do Facebook chamado Alberta Aurora Chasers, que incluiu Bourassa e o administrador principal Chris Ratzlaff. Ratzlaff deu ao fenômeno uma diversão, novo nome, Steve, e ficou preso.
p Mas as pessoas ainda não sabiam o que era.
p A compreensão dos cientistas sobre Steve mudou naquela noite, Bourassa tirou suas fotos. Bourassa não foi o único a observar Steve. Câmeras baseadas no solo chamadas câmeras do céu, administrado pela University of Calgary e University of California, Berkeley, tirou fotos de grandes áreas do céu e capturou Steve e a exibição auroral ao norte. Do espaço, O satélite Swarm da ESA (Agência Espacial Européia) estava passando sobre a área exata ao mesmo tempo e documentou Steve.
Pela primeira vez, cientistas têm imagens terrestres e de satélite de STEVE (abreviação de Strong Thermal Emission Velocity Enhancement), uma fina faixa roxa de luz. Os cientistas agora aprenderam, apesar de seu nome comum, que STEVE pode ser uma peça extraordinária do quebra-cabeça ao pintar um quadro melhor de como os campos magnéticos da Terra funcionam e interagem com partículas carregadas no espaço. Crédito:Goddard Space Flight Center da NASA / Genna Duberstein p Pela primeira vez, os cientistas tinham imagens terrestres e de satélite de Steve. Os cientistas agora aprenderam, apesar de seu nome comum, que Steve pode ser uma peça extraordinária do quebra-cabeça ao pintar um quadro melhor de como os campos magnéticos da Terra funcionam e interagem com as partículas carregadas no espaço. Os resultados são publicados em um estudo divulgado hoje em
Avanços da Ciência .
p "Esta é uma exibição de luz que podemos observar a milhares de quilômetros do solo, "disse MacDonald." Corresponde a algo acontecendo lá fora no espaço. Coletar mais pontos de dados sobre STEVE nos ajudará a entender mais sobre seu comportamento e sua influência no clima espacial. "
p O estudo destaca uma qualidade fundamental de Steve:Steve não é uma aurora normal. Auroras ocorrem globalmente em uma forma oval, últimas horas e aparecem principalmente em verdes, azuis e vermelhos. Os relatórios científicos mostraram que Steve é roxo com uma estrutura de cerca de piquete verde que ondula. É uma linha com começo e fim. As pessoas observaram Steve por 20 minutos a 1 hora antes de desaparecer.
p Se alguma coisa, auroras e Steve são sabores diferentes de um sorvete, disse MacDonald. Ambos são criados geralmente da mesma maneira:partículas carregadas do Sol interagem com as linhas de campo magnético da Terra.
p A singularidade de Steve está nos detalhes. Enquanto Steve passa pelo mesmo processo de criação em grande escala que uma aurora, ele viaja ao longo de linhas de campo magnético diferentes da aurora. As câmeras do céu mostraram que Steve aparece em latitudes muito mais baixas. Isso significa que as partículas carregadas que criam Steve se conectam às linhas do campo magnético que estão mais próximas do equador da Terra, daí porque Steve é freqüentemente visto no sul do Canadá.
p STEVE (Aumento da Velocidade de Emissão Térmica Forte) foi visto em 10 de março, 2018, logo após a meia-noite, hora local, em Crossfield, Alberta, Canadá. O STEVE ficou visível por cerca de 30 minutos. Crédito:Chris Ratzlaff
p Talvez a maior surpresa sobre Steve tenha aparecido nos dados de satélite. Os dados mostraram que Steve compreende um fluxo rápido de partículas extremamente quentes, denominado deriva de íons suburorais, ou SAID. Os cientistas estudam os SAIDs desde os anos 1970, mas nunca souberam que havia um efeito visual associado. O satélite Swarm registrou informações sobre as velocidades e temperaturas das partículas carregadas, mas não tem um gerador de imagens a bordo.
p "As pessoas estudaram muitos SAIDs, mas nunca soubemos que tinha uma luz visível. Agora, nossas câmeras são sensíveis o suficiente para captá-lo e os olhos e o intelecto das pessoas foram essenciais para perceber sua importância, "disse Donovan, um co-autor do estudo. Donovan liderou a rede de câmeras all-sky e seus colegas de Calgary lideraram os instrumentos de campo elétrico no satélite Swarm.
p Steve is an important discovery because of its location in the sub auroral zone, an area of lower latitude than where most auroras appear that is not well researched. Para um, with this discovery, scientists now know there are unknown chemical processes taking place in the sub auroral zone that can lead to this light emission.
p Segundo, Steve consistently appears in the presence of auroras, which usually occur at a higher latitude area called the auroral zone. That means there is something happening in near-Earth space that leads to both an aurora and Steve. Steve might be the only visual clue that exists to show a chemical or physical connection between the higher latitude auroral zone and lower latitude sub auroral zone, said MacDonald.
p "Steve can help us understand how the chemical and physical processes in Earth's upper atmosphere can sometimes have local noticeable effects in lower parts of Earth's atmosphere, " said MacDonald. "This provides good insight on how Earth's system works as a whole."
p Especificamente, the aurora and STEVE creation process starts with the Sun sending a surge of its charged particles toward Earth. This surge applies pressure on Earth’s magnetic field, which sends the Sun's charged particles to the far side of Earth, where it is nighttime. On this far, night side of Earth, Earth's magnet field forms a distinctive tail. When the tail stretches and elongates, it forces oppositely directed magnetic fields close together that join in an explosive process called magnetic reconnection. Like a stretched rubber band suddenly breaking, these magnetic field lines then snap back toward Earth, carrying charged particles along for the ride. These charged particles slam into the upper atmosphere, causing it to glow and generating the light we see as the aurora — and now possibly STEVE. Credit:NASA Goddard's Conceptual Image Lab/Krystofer Kim
p The team can learn a lot about Steve with additional ground and satellite reports, but recording Steve from the ground and space simultaneously is a rare occurrence. Each Swarm satellite orbits Earth every 90 minutes and Steve only lasts up to an hour in a specific area. If the satellite misses Steve as it circles Earth, Steve will probably be gone by the time that same satellite crosses the spot again.
p No fim, capturing Steve becomes a game of perseverance and probability.
p "It is my hope that with our timely reporting of sightings, researchers can study the data so we can together unravel the mystery of Steve's origin, creation, physics and sporadic nature, " said Bourassa. "This is exciting because the more I learn about it, the more questions I have."
p As for the name "Steve" given by the citizen scientists? The team is keeping it as an homage to its initial name and discoverers. But now it is STEVE, short for Strong Thermal Emission Velocity Enhancement.