【Technews科技新报】此生想亲眼目睹一次极光、但又不能去极圈旅行的你，可能有个大好消息会让你振奋。一群业余天文爱好者与美国太空总署（NASA）合作观测多年，终于确认了一种在更低纬度地区出现的全新类型极光，不是灿烂绿色而是神秘紫色，NASA 已将其命名为 STEVE（Strong Thermal Emission Velocity Enhancement）。
第一批记录到 STEVE 极光的人是一群非专业、但对科学领域有贡献价值的公民科学家与业余爱好者，早在 2015~2016 年，他们便常将目击报告发布在 Facebook 粉丝专页 Alberta Aurora Chasers 以及公民科学网站 Aurorasaurus。
2016 年 7 月 25 日，加拿大公民 Notanee Bourassa（他的正职是一名 IT 技术人员）趁晚上带着两名年幼孩子出门探险，忽然瞧见一束紫色光乍现，20 分钟后即消失。已观赏绿色极光将近 30 年的 Notanee Bourassa 清楚知道，这不是传统极光，而是另一种未知形式。
同一天夜晚，欧洲太空总署（ESA）设计专门用来探测地球磁场（从地核、地函、地壳、海洋到电离层）的 SWARM 卫星刚好在同一时间通过该地区，并记录下 STEVE，终于，科学家第一次同时拥有地面与卫星数据。将两者整合后发现，很明显，STEVE 极光与传统极光大相迳庭。
极光是地球周围一种大规模放电过程，来自太阳的带电粒子到达地球附近时，地球磁场会引导其中一部分沿着磁场线集中到南北两极，当带电粒子进入极地高层大气（> 80km）时与大气中的中性原子和分子碰撞，能量释放产生的光芒形成围绕着磁极的大圆圈，也就是我们知道的极光。
传统极光颜色主要有绿色、蓝色和红色，可以持续数小时；但公民科学报告显示，STEVE 极光呈紫色，且带有几乎垂直于地面的绿色栅栏极光结构，持续时间约 20 分钟至 1 小时就会消失。
▲ STEVE 带有绿色栅栏结构的极光。（Source：Flickr/NASA Goddard Space Flight Center）
虽然 STEVE 的形成也是太阳带电粒子与地球磁场线相互作用，但 STEVE 独特之处在于细节：它沿着不同的磁场线传播、位置比传统比极光还要高，且出现在更低纬度的加拿大南部而非极光带。
NASA 科学家 Liz MacDonald 将 STEVE 与亚极光离子飘移（Subauroral ion drift，SAID）现象联系起来。SAID 是带电粒子强烈向西的超音速流动，通常形成于极光次暴（auroral substorm）某个阶段，而 STEVE 出现的地区，电场指向极地、磁场则指向地下，两者相互影响形成一股向西的强劲流向，带电粒子被不断带向西方并撞击中性粒子，科学家认为产生向上或向西的光条纹就是 STEVE。
（Source：Flickr/NASA Goddard Space Flight Center CC BY 2.0）
当 SWARM 卫星在观测极光时仪器也出现明显变化，包括温度升高 3,000℃、25 公里宽的极光带以每秒 6 公里的速度向西奔窜（比音速还快），这些都是 SAID 的特征。自 1970 年代以来，科学家一直在研究 SAID，但从来不知道它们还伴随具视觉效果的可见光。
不过目前已知的 22 组 SAID 事件，找不到任何速度超过每秒 2.9 公里、或温度比 5,900K 更高的SAID，而 STEVE 速度高了 2 倍，表明地球上层大气在不同纬度还有不同的化学物理过程。新类型极光将帮助科学家一窥地球磁场如何与带电粒子相互作用。这项研究发布在《Science Advances》期刊。
▲ 来看看神秘美丽的紫色极光吧。
Everyone, Meet ‘Steve’ – A Weird Type of Aurora We’ve Never Seen Before
Meet ‘Steve,’ a Totally New Kind of Aurora
Meet ‘Steve,’ the Aurora-Like Mystery Scientists Are Beginning to Unravel
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