Depuis des temps immémoriaux, les habitants du cercle polaire arctique ou de la pointe sud du Chili ont levé les yeux vers le ciel nocturne et ont été éblouis par la vue des aurores. Connus sous le nom d'Aurora Borealis au nord et d'Aurora Australis au sud (les «aurores boréales» et «aurores boréales», respectivement), ces écrans éblouissants sont le résultat d'interactions dans l'ionosphère entre des particules solaires chargées et le champ magnétique terrestre.
Cependant, au cours des dernières décennies, les photographes amateurs ont commencé à capturer des photos de ce qui semblait être un nouveau type d'aurore - connue sous le nom de STEVE. En 2016, elle a été portée à l'attention des scientifiques, qui ont commencé à expliquer ce qui expliquait les étranges rubans de lumière violette et blanche dans le ciel nocturne. Selon une nouvelle étude, STEVE n'est pas du tout une aurore, mais un phénomène céleste entièrement nouveau.
L'étude a récemment paru dans le Lettres de recherche géophysique sous le titre "Sur l'origine de STEVE: Précipitation de particules ou Skyglow ionosphérique?". L'étude a été menée par une équipe de chercheurs du Département de physique et d'astronomie de l'Université de Calgary, dirigée par Beatriz Gallardo-Lacourt (associée postdoctorale), et comprenait Yukitoshi Nishimura - chercheur adjoint du Département de l'atmosphère et Sciences océaniques à l'Université de Californie.
STEVE s'est d'abord fait connaître des scientifiques grâce aux efforts des Alberta Aurora Chasers (AAC), qui ont parfois remarqué ces minces et brillants flux de lumière blanche et violette qui se déplaçaient d'est en ouest dans le ciel nocturne lors de la photographie de l'aurore. Contrairement aux aurores, qui sont visibles lorsque les conditions d'observation sont bonnes, STEVE n'était visible que quelques fois par an et ne pouvait être vu qu'aux hautes latitudes.
Initialement, les photographes pensaient que les rubans lumineux étaient le résultat de protons excités, mais ceux-ci se situent en dehors de la plage de longueurs d'onde que les caméras normales peuvent voir et nécessitent un équipement spécial pour l'image. L'AAC a finalement nommé les rubans légers "Steve" - une référence au film de 2006 Au-dessus de la limite. En 2016, Steve a été porté à l'attention des scientifiques, qui ont transformé le nom en un acronyme de Strong Thermal Emission Velocity Enhancement.
Pour leur étude, l'équipe de recherche a analysé un événement STEVE qui a eu lieu le 28 mars 2008, pour voir s'il était produit d'une manière similaire à une aurore. À cette fin, ils ont examiné les recherches antérieures menées à l'aide de satellites et d'observatoires au sol, qui comprenaient la première étude sur STEVE (publiée en mars 2018) menée par une équipe de scientifiques dirigés par la NASA (dont Gallardo-Lacourt était un coauteur).
Cette étude a indiqué la présence d'un flux d'ions se déplaçant rapidement et d'électrons super chauds traversant l'ionosphère où STEVE a été observé. Alors que l'équipe de recherche soupçonnait que les deux étaient connectés, ils ne pouvaient pas affirmer de manière concluante que les ions et les électrons étaient responsables de leur production. Sur cette base, Gallardo-Lacourt et ses collègues ont analysé l'événement STEVE qui a eu lieu en mars 2008.
Ils ont commencé par utiliser des images de caméras au sol qui enregistrent des aurores au-dessus de l'Amérique du Nord, qu'ils ont ensuite combinées avec des données du Polar Orbiting Environmental Satellite 17 (POES-17) de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Ce satellite, qui peut mesurer la précipitation de particules chargées dans l'ionosphère, passait directement au-dessus des caméras au sol lors de l'événement STEVE.
Ce qu'ils ont découvert, c'est que le satellite POES-17 n'a détecté aucune particule chargée pleuvant sur l'ionosphère pendant l'événement. Cela signifie que STEVE n'est pas susceptible d'être causé par le même mécanisme qu'une aurore, et est donc un type de phénomène optique entièrement nouveau - que l'équipe appelle «skyglow». Comme Gallardo-Lacourt l'a expliqué dans un communiqué de presse de l'AGU:
«Notre principale conclusion est que STEVE n'est pas une aurore. Donc en ce moment, nous en savons très peu à ce sujet. Et c’est la bonne chose, car cela est connu des photographes depuis des décennies. Mais pour les scientifiques, c'est complètement inconnu. "
Pour l'avenir, Galladro-Lacourt et ses collègues cherchent à tester les conclusions de l'étude dirigée par la NASA. En bref, ils veulent savoir si les flux d'ions rapides et d'électrons chauds détectés dans l'ionosphère sont responsables de STEVE, ou si la lumière est produite plus haut dans l'atmosphère. Une chose est sûre cependant; pour les chasseurs d'aurores, l'observation du ciel en soirée est devenue plus intéressante!
