史蒂夫是一種大氣現(xiàn)象，類似于極光，史什極但又與極光分離。史什極(圖片鳴謝:uux.cn/阿米博恩施泰因via Getty Images)
（神秘的史什極地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（斯蒂芬妮·沃爾德克）：極光可能是我們夜空中最著名的大氣現(xiàn)象，但它肯定不是史什極唯一的。如果你還沒(méi)有被介紹，史什極我們希望你見(jiàn)見(jiàn)史蒂夫。史什極
史蒂夫——強(qiáng)烈的史什極熱發(fā)射速度增強(qiáng)——是一種類似極光的輝光，經(jīng)常伴隨著北極光，史什極但根據(jù)美國(guó)地球物理聯(lián)盟(AGU)的史什極說(shuō)法，這是史什極一種獨(dú)特的現(xiàn)象。根據(jù)2018年在科學(xué)進(jìn)展發(fā)表的史什極第一份關(guān)于史蒂夫的研究報(bào)告，史蒂夫在2015年至2016年期間被發(fā)現(xiàn)，史什極不是史什極由專業(yè)天文學(xué)家或物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的，而是由加拿大追逐極光的公民科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的。
現(xiàn)在，研究人員正在精力充沛地研究史蒂夫，并密切關(guān)注夜空，親自觀看。
史蒂夫是什么？
史蒂夫是夜空中一道略帶紫色的光，類似于極光。事實(shí)上，史蒂夫只被觀察到和極光一起出現(xiàn)過(guò)。根據(jù)歐洲航天局(ESA)的說(shuō)法，這是因?yàn)檫@兩種現(xiàn)象被認(rèn)為是由相同的空間天氣事件造成的。
當(dāng)來(lái)自太陽(yáng)的高能粒子撞擊地球時(shí)，我們的磁場(chǎng)將粒子重新導(dǎo)向北極和南極。
帶電粒子隨后進(jìn)入地球大氣層，激發(fā)氣體原子和分子，產(chǎn)生北極光和南極光。這個(gè)過(guò)程類似于霓虹燈的工作原理:當(dāng)分子和原子被電子“激發(fā)”時(shí)，它們必須返回到原始能量(基態(tài))，并通過(guò)釋放光子(光)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
與此同時(shí)，根據(jù)美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)的說(shuō)法，一些太陽(yáng)輻射(以超高速等離子流的形式)加熱了高層大氣中的氣體，這就是史蒂夫的形成。因此，史蒂夫是熾熱的氣體。
什么時(shí)候發(fā)現(xiàn)了史蒂夫？

第一篇關(guān)于史蒂夫的論文發(fā)表于2018年。(圖片鳴謝:uux.cn/Alan Dyer/VW Pics/環(huán)球圖像集團(tuán)via Getty Images)
據(jù)加拿大廣播公司報(bào)道，關(guān)于史蒂夫的第一篇論文發(fā)表于2018年，但它的靈感來(lái)自業(yè)余極光追逐者和臉書阿爾伯塔極光追逐者組織的公民科學(xué)家的工作。該小組在2015年至2016年期間多次拍攝到這一現(xiàn)象，他們?cè)谝淮沃v座后的一個(gè)晚上在酒吧將他們的觀察結(jié)果帶給了美國(guó)宇航局的太空科學(xué)家伊麗莎白·麥克唐納和卡爾加里大學(xué)的埃里克·多諾萬(wàn)。研究人員開(kāi)始對(duì)史蒂夫進(jìn)行調(diào)查——當(dāng)時(shí)人們只知道他是普通的老史蒂夫(稍后會(huì)有更多的介紹)——這導(dǎo)致了第一篇論文。
有趣的是，歷史記錄中提到了史蒂夫(盡管不是這個(gè)名字)——我們只是把它們都忘了。“史蒂夫走紅后，科學(xué)家們回顧了極光的歷史觀測(cè)，意識(shí)到類似史蒂夫的現(xiàn)象早在19世紀(jì)90年代和19世紀(jì)10年代就有報(bào)道，”波士頓大學(xué)的史蒂夫研究人員Toshi Nishimura告訴Space.com。“當(dāng)時(shí)沒(méi)有彩色照片，所以很難確認(rèn)這是不是史蒂夫。但是他們對(duì)發(fā)射的描述是“一個(gè)發(fā)光的帶”...就像一顆大彗星的直尾巴，這與我們現(xiàn)在對(duì)史蒂夫的描述相吻合。”
史蒂夫常見(jiàn)問(wèn)題史蒂夫在極光里是什么？
史蒂夫不是極光，雖然他們都是發(fā)光的大氣現(xiàn)象。然而，它確實(shí)與極光同時(shí)發(fā)生，因?yàn)橄嗤倪^(guò)程助長(zhǎng)了這兩種現(xiàn)象。也就是說(shuō)史蒂夫并不總是在有極光的時(shí)候出現(xiàn)，我們也不確定為什么。
史蒂夫和極光有什么區(qū)別？
從視覺(jué)上看，史蒂夫看起來(lái)像一條穿過(guò)天空的淡紫色或品紅色條紋，而極光通常看起來(lái)像綠色的絲帶。物理上，史蒂夫是由發(fā)光的熱氣體產(chǎn)生的，而極光是由發(fā)光的帶電粒子產(chǎn)生的。
史蒂夫?yàn)槭裁聪∮校?br>雖然我們還沒(méi)怎么見(jiàn)過(guò)史蒂夫，但這可能不像你想象的那么罕見(jiàn)。我們已經(jīng)很久沒(méi)有注意到它了，因?yàn)榭茖W(xué)家們只是沒(méi)有在夜空的正確部分進(jìn)行觀察。現(xiàn)在我們對(duì)史蒂夫研究得更多了，我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)它一點(diǎn)也不罕見(jiàn)，就像極光一樣。不過(guò)，有趣的是，它確實(shí)比極光出現(xiàn)得少，但我們不確定為什么。
史蒂夫這個(gè)名字代表什么？

2022年5月27-28日，在亞伯達(dá)省南部的家中，臭名昭著的史蒂夫發(fā)光弧出現(xiàn)在主極光幕的南部。(圖片鳴謝:uux.cn/Alan Dyer/VW Pics/環(huán)球圖像集團(tuán)via Getty Images)
今天，史蒂夫主張強(qiáng)熱輻射速度提高。但是這個(gè)名字有一個(gè)有趣的背景故事——STEVE是一個(gè)backronym，或者是一個(gè)逆向工程的縮寫。
據(jù)加拿大廣播公司報(bào)道，拍攝到這一現(xiàn)象的加拿大極光追逐者是第一個(gè)將其命名為“史蒂夫”的人。為什么？在動(dòng)畫電影《越過(guò)樹(shù)籬》中，動(dòng)物角色發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神秘的樹(shù)籬，他們決定將其命名為“史蒂夫”，試圖讓它看起來(lái)不那么可怕。同樣的話也適用于天上的史蒂夫。
一旦史蒂夫成為一個(gè)真正的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，研究人員給這一現(xiàn)象的首字母縮寫為史蒂夫，作為對(duì)亞伯達(dá)極光追逐者工作的認(rèn)可。
你怎么能看到史蒂夫？
根據(jù)西村的說(shuō)法，史蒂夫出現(xiàn)在比極光更低的緯度，這意味著你可以在比極光橢圓更靠南的地方看到它。根據(jù)我們目前對(duì)史蒂夫的了解，你看到它的最佳機(jī)會(huì)將是在一次大的地磁風(fēng)暴期間——與產(chǎn)生振動(dòng)極光的風(fēng)暴類型相同。西村指出，在秋季和春季，午夜前的某個(gè)時(shí)候，這種可能性更大。但是史蒂夫仍然是一個(gè)相對(duì)罕見(jiàn)的現(xiàn)象。到目前為止，它只在極光中出現(xiàn)過(guò)。
史蒂夫與專家的問(wèn)答
我們向史蒂夫的研究人員，波士頓大學(xué)工程學(xué)院的教授Toshi Nishimura詢問(wèn)了一些關(guān)于史蒂夫的常見(jiàn)問(wèn)題。
西村俊史波士頓大學(xué)工程學(xué)院研究副教授
Toshi Nishimura是最初史蒂夫研究論文的合著者。西村研究極光、太陽(yáng)風(fēng)-磁層-電離層相互作用和高層大氣物理學(xué)。
是什么導(dǎo)致了史蒂夫？
史蒂夫是大約62-124英里(100-200公里)高度的高層大氣中的熾熱氣體。大氣被與中性氣體碰撞的高速等離子流加熱。
為什么我們花了這么長(zhǎng)時(shí)間才發(fā)現(xiàn)并命名史蒂夫？
史蒂夫出現(xiàn)在極光橢圓(極光出現(xiàn)的高緯度環(huán)形區(qū)域)的赤道前方。因?yàn)榇蠖鄶?shù)極光科學(xué)家都專注于極光橢圓，史蒂夫區(qū)域被忽略了。在那個(gè)區(qū)域存在的極光圖像更少。但是史蒂夫出現(xiàn)在許多公民科學(xué)家外出拍攝夜空照片的地區(qū)。這就是為什么公民科學(xué)家找到了史蒂夫，然后科學(xué)家開(kāi)始關(guān)注這一現(xiàn)象。
你在哪里能看到史蒂夫？
史蒂夫出現(xiàn)在極光橢圓的赤道前方，例如在加拿大南部、阿拉斯加南部、北歐、新西蘭和澳大利亞。人口比極光橢圓區(qū)多得多，所以很多人不用北上就有機(jī)會(huì)看到史蒂夫。
史蒂夫總是和極光一起出現(xiàn)，還是獨(dú)自出現(xiàn)？
史蒂夫總是與極光橢圓形中的極光聯(lián)系在一起。這是因?yàn)楦呔暥鹊臉O光向低緯度發(fā)送能量，并為史蒂夫提供動(dòng)力。它通常發(fā)生在地磁風(fēng)暴期間極光變得特別明亮的時(shí)候。本文展示了一些史蒂夫的照片示例。史蒂夫旁邊有綠色的發(fā)射物，叫做漫射極光。
史蒂夫可以預(yù)測(cè)嗎？
在某種程度上。史蒂夫發(fā)生在一種稱為亞暴的現(xiàn)象中，這是包括極光在內(nèi)的磁層中的一種爆炸性能量釋放過(guò)程。當(dāng)磁暴期間出現(xiàn)大的亞暴時(shí)，史蒂夫就有可能出現(xiàn)。午夜前的春秋兩季幾率更高。
但不是所有的亞暴都能創(chuàng)造史蒂夫。大型亞暴也可能以稱為質(zhì)子極光和穩(wěn)定極光紅(SAR)弧的不同類型極光發(fā)射結(jié)束。不明白為什么只有一些亞暴創(chuàng)造了史蒂夫。