อ่าน 14 นาที
สตีฟ
STEVE เป็น ปรากฏการณ์ทางแสงในชั้นบรรยากาศ ที่ปรากฏเป็นแถบแสงสีม่วงและสีเขียวบน ท้องฟ้ายามค่ำคืน ซึ่งได้รับการตั้ง ชื่อ ในปลายปี 2016 โดยผู้สังเกตการณ์แสงเหนือจาก อั ล เบอร์ตา...
สตีฟ


STEVEเป็นปรากฏการณ์ทางแสงในชั้นบรรยากาศที่ปรากฏเป็นแถบแสงสีม่วงและสีเขียวบนท้องฟ้ายามค่ำคืน ซึ่งได้รับการตั้ง ชื่อในปลายปี 2016 โดยผู้สังเกตการณ์แสงเหนือจาก อั ลเบอร์ตาประเทศแคนาดา ต่อมาได้มีการนำ ชื่อย่อของปรากฏการณ์นี้มาใช้ว่าStrong Thermal Emission Velocity Enhancement (การเพิ่มความเร็วการปล่อยความร้อนอย่างรุนแรง) จากการวิเคราะห์ข้อมูลดาวเทียมจาก ภารกิจ Swarmขององค์การอวกาศยุโรปพบว่าปรากฏการณ์นี้เกิดจากแถบพลาสมาความร้อนกว้าง 25 กิโลเมตร (16 ไมล์) ที่ระดับความสูง 450 กิโลเมตร (280 ไมล์) มีอุณหภูมิ 3,000 °C (3,270 K; 5,430 °F) และไหลด้วยความเร็ว 6 กิโลเมตร/วินาที (3.7 ไมล์/วินาที) (เทียบกับ 10 เมตร/วินาที (33 ฟุต/วินาที) นอกแถบ) ปรากฏการณ์นี้ไม่ใช่เรื่องหายาก แต่ยังไม่เคยมีการศึกษาและอธิบายทางวิทยาศาสตร์มาก่อน[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
การค้นพบและการตั้งชื่อ
ปรากฏการณ์ STEVE ได้รับการสังเกตโดยช่างภาพแสงเหนือมานานหลายทศวรรษ[ 3 ]หลักฐานบางอย่างชี้ให้เห็นว่าการสังเกต STEVE อาจถูกบันทึกไว้ตั้งแต่ปี 1705 [ 4 ]บันทึกที่คล้ายกับปรากฏการณ์นี้มีอยู่ในบันทึกการสังเกตบางส่วนตั้งแต่ปี 1911 ถึงทศวรรษ 1950 โดยCarl Størmer [ 5 ] [ 6 ]
อย่างไรก็ตาม การกำหนดลักษณะของปรากฏการณ์อย่างแม่นยำครั้งแรกเกิดขึ้นหลังจากที่สมาชิกของกลุ่มเฟซบุ๊ก Alberta Aurora Chasers ได้ตั้งชื่อปรากฏการณ์นี้ โดยระบุว่าเป็นแสงออโรร่าโปรตอน และเริ่มเรียกมันว่า "ส่วนโค้งโปรตอน" [ 7 ]เมื่อศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ Eric Donovan จากมหาวิทยาลัย Calgaryเห็นภาพถ่ายของพวกเขาและสงสัยว่าการกำหนดของพวกเขาไม่ถูกต้อง เนื่องจากแสงออโรร่าโปรตอนไม่สามารถมองเห็นได้[ 8 ]เขาจึงเชื่อมโยงเวลาและสถานที่ของปรากฏการณ์กับ ข้อมูลจากดาวเทียม Swarmและช่างภาพคนหนึ่งของ Alberta Aurora Chaser ชื่อ Song Despins เธอได้ให้พิกัด GPS จาก Vimy รัฐ Alberta ซึ่งช่วยให้ Donovan เชื่อมโยงข้อมูลเพื่อระบุปรากฏการณ์ได้[ 1 ]
หนึ่งในผู้สังเกตการณ์แสงเหนือ ช่างภาพ Chris Ratzlaff [ 9 ] [ 10 ]แนะนำให้ใช้ชื่อ "Steve" สำหรับปรากฏการณ์นี้ โดยอ้างอิงถึงOver the Hedgeภาพยนตร์แอนิเมชั่นตลกจากปี 2006 ตัวละครในภาพยนตร์ตั้งชื่อให้กับพุ่มไม้ที่ปรากฏขึ้นในชั่วข้ามคืน เพื่อให้ดูไม่เป็นอันตราย[ 11 ]รายงานเกี่ยวกับ "แสงเหนือ" ที่ไม่เคยมีการอธิบายมาก่อนและผิดปกติ ได้แพร่ กระจาย อย่างรวดเร็วในฐานะตัวอย่างของวิทยาศาสตร์พลเมืองบนAurorasaurus [ 12 ] [ 13 ]
ระหว่างการประชุมฤดูใบไม้ร่วงของ American Geophysical Union ในเดือนธันวาคม 2016 โรเบิร์ต ไลแซค เสนอให้ใช้คำย่อ "Steve" สำหรับปรากฏการณ์นี้ ซึ่งย่อมาจาก "Strong Thermal Emission Velocity Enhancement" [ 14 ]คำย่อ "STEVE" นี้ได้รับการนำมาใช้โดยทีมงานที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซาซึ่งกำลังศึกษาปรากฏการณ์นี้อยู่[ 15 ]
| สื่อภายนอก | |
|---|---|
| รูปภาพ | |
| วิดีโอ | |
การเกิดขึ้นและสาเหตุ
สถานที่และเวลา
ปรากฏการณ์ STEVE อาจพบได้ไกลจากขั้วโลกมากกว่าแสงเหนือ[ 16 ]และ ณ เดือนมีนาคม 2018 ได้มีการสังเกตการณ์ในสหราชอาณาจักร แคนาดา อลาสก้า รัฐทางตอนเหนือของสหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์[ 17 ]และเดนมาร์ก[ 18 ]ปรากฏการณ์นี้ปรากฏเป็นส่วนโค้งแคบมากที่ทอดยาวหลายร้อยหรือหลายพันกิโลเมตร เรียงตัวในแนวตะวันออก-ตะวันตก โดยทั่วไปจะคงอยู่ประมาณ 20 นาทีถึง 1 ชั่วโมง ณ เดือนมีนาคม 2018 ปรากฏการณ์ STEVE พบเห็นได้เฉพาะเมื่อมีแสงเหนือเท่านั้น ไม่มีการสังเกตการณ์ใดๆ ตั้งแต่เดือนตุลาคม 2016 ถึงเดือนกุมภาพันธ์ 2017 หรือตั้งแต่เดือนตุลาคม 2017 ถึงเดือนกุมภาพันธ์ 2018 ทำให้NASAเชื่อว่าปรากฏการณ์ STEVE อาจปรากฏขึ้นเฉพาะในบางฤดูกาลเท่านั้น[ 19 ]อย่างไรก็ตาม มีรายงานและถ่ายภาพปรากฏการณ์ STEVE ในออสเตรเลียใต้ระหว่าง เหตุการณ์ พายุแม่เหล็กโลกเมื่อวันที่ 11 ตุลาคม 2024 [ 20 ]
การวิจัยเกี่ยวกับสาเหตุ
การศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2561 โดยElizabeth A. MacDonaldและผู้เขียนร่วมในวารสารวิชาการ Science Advancesชี้ให้เห็นว่าปรากฏการณ์ STEVE เกิดขึ้นพร้อมกับการเคลื่อนที่ของไอออนใต้แสงออโรร่า (SAID) [ 21 ]ซึ่งเป็นกระแสอนุภาคที่มีอุณหภูมิสูงมากเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว STEVE เป็นปรากฏการณ์ภาพแรกที่สังเกตพบพร้อมกับ SAID [ 19 ]
ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2561 นักวิจัยได้สรุปว่าแสงเรืองรองบนท้องฟ้าของปรากฏการณ์นี้ไม่เกี่ยวข้องกับการตกของอนุภาค (อิเล็กตรอนหรือไอออน) และเป็นผลให้สามารถสร้างขึ้นในชั้นไอโอโนสเฟียร์ได้[ 22 ]
กลไกหนึ่งที่เสนอสำหรับการเรืองแสงคือไนโตรเจน ที่ถูกกระตุ้น จะแตกตัวออกและทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างไนตริกออกไซด์ที่ เรืองแสง [ 23 ]
ความเกี่ยวข้องกับแสงเหนือรั้วไม้ระแนง
บ่อยครั้ง แม้จะไม่เสมอไป ปรากฏการณ์ STEVE จะถูกสังเกตพบเหนือ แสงออโรร่าสีเขียวแบบ "รั้วไม้" ตามการศึกษาที่ตีพิมพ์ในGeophysical Research Letters [ 24 ] [ 25 ] แม้ว่าแสงออโรร่าแบบรั้วไม้จะเกิดขึ้นจากการตกของอิเล็กตรอนแต่พวกมันปรากฏอยู่นอกวงรีของแสงออโรร่า ดังนั้นการก่อตัวของพวกมันจึงแตกต่างจากแสงออโรร่าแบบดั้งเดิม[ 26 ]การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์เหล่านี้ปรากฏขึ้นในทั้งสองซีกโลกพร้อมกัน การพบเห็นแสงออโรร่าแบบรั้วไม้เกิดขึ้นโดยไม่พบการสังเกต STEVE [ 27 ]
การปล่อยสีเขียวในออโรร่ารั้วไม้ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับกระแสน้ำวนในการไหลของอนุภาคประจุไฟฟ้าความเร็วเหนือเสียง คล้ายกับกระแสน้ำวนที่เห็นในแม่น้ำซึ่งเคลื่อนที่ช้ากว่าน้ำโดยรอบ ดังนั้น แถบสีเขียวในรั้วไม้จึงเคลื่อนที่ช้ากว่าโครงสร้างในการปล่อยสีม่วง และนักวิทยาศาสตร์บางคนคาดการณ์ว่าอาจเกิดจากความปั่นป่วนในอนุภาคประจุไฟฟ้าจากอวกาศ[ 28 ]
วิจัย
2017
- "ฉันได้พบกับสตีฟได้อย่างไร" - การนำเสนอของเอริค โดโนแวนในการประชุมวิทยาศาสตร์ภารกิจสำรวจโลกของ ESA ประจำปี 2017 วันที่ 20 มีนาคม 2017 (1:08:30 - 1:26:00) [ 29 ]
- "ที่ตำแหน่งของสตีฟ ลักษณะลึกลับใต้แสงเหนือ" [ 30 ]
2018
- "วิทยาศาสตร์ใหม่ที่มองเห็นได้ชัดเจน: นักวิทยาศาสตร์พลเมืองนำไปสู่การค้นพบโครงสร้างทางแสงในชั้นบรรยากาศตอนบน" [ 21 ]
- "ต้นกำเนิดของ STEVE: การตกของอนุภาคหรือแสงเรืองรองบนท้องฟ้าของไอโอโนสเฟียร์?" [ 31 ]
- "ข้อสังเกตทางประวัติศาสตร์ของ STEVE" [ 32 ]
- "วิทยาศาสตร์ภาคประชาชนและการสังเกตการณ์ 'สมัครเล่น' สามารถเปิดเผยอะไรเพิ่มเติมเกี่ยวกับ STEVE ได้บ้าง" [ 33 ]
- "จากประกายไฟสู่เปลวไฟ การสะท้อนถึงการมีส่วนร่วมของประชาชนในการวิจัยออโรร่าตลอดห้าปี" [ 34 ]
- "เกี่ยวกับต้นกำเนิดและสภาวะแม่เหล็กโลกของการก่อตัวของ STEVE" [ 35 ]
- "การวิเคราะห์ทางสถิติของ STEVE" [ 36 ]
2019
- "เราพลาดเรื่องนี้ไปได้อย่างไร? การค้นพบชั้นบรรยากาศตอนบนที่ชื่อว่า STEVE" [ 37 ]
- "การสังเกตครั้งแรกจากสเปกโตรกราฟ TREx: สเปกตรัมแสงของ STEVE และปรากฏการณ์รั้วไม้" [ 38 ]
- "อัตราส่วนสีของส่วนโค้งใต้แสงเหนือ (STEVE)" [ 39 ]
- "ชุดข้อมูลใหม่ของการสังเกตการณ์ที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ STEVE ซึ่งครอบคลุมหลายรอบสุริยะ" [ 40 ]
- "ส่วนโค้งสีเขียวใต้ขั้วโลกเหนือ STEVE: หลักฐานสำหรับการกระตุ้นพลังงานต่ำ" [ 41 ]
- "สัญญาณแม่เหล็กโลกของ STEVE: นัยสำคัญสำหรับแหล่งพลังงานแม่เหล็กโลกและการเชื่อมโยงระหว่างซีกโลก" [ 42 ]
- "พลศาสตร์ไฟฟ้าของไอโอโนสเฟียร์ละติจูดสูงที่มีลักษณะการสะสมพลังงานและโมเมนตัมระหว่างเหตุการณ์ STEVE ที่รายงานโดยนักวิทยาศาสตร์พลเมือง" [ 43 ]
- "สตีฟ: สัญญาณแสงของการเคลื่อนที่ของไอออนใต้ขั้วโลกที่รุนแรง" [ 44 ]
- "สเปกตรัมแสงและระดับความสูงการปล่อยแสงของ STEVE สองชั้น: กรณีศึกษา" [ 45 ]
- "การกระจายตัวในแนวดิ่งของการปล่อยแสงของเหตุการณ์ Steve และ Picket Fence" [ 46 ]
- "การระบุตัวขับเคลื่อนสนามแม่เหล็กของ STEVE โดยใช้การสังเกตการณ์คู่ขนานในสนามแม่เหล็กและบนพื้นดิน" [ 47 ]
- "STEVE และรั้วไม้: หลักฐานของปฏิสัมพันธ์ระหว่างแมกนีโตสเฟียร์และไอโอโนสเฟียร์ที่ไม่เสถียรจากการป้อนกลับ" [ 48 ]
- "หลักฐานที่เป็นไปได้ของ STEVE ในข้อมูล Dynamics Explorer-2" [ 49 ]
2020
- "งานภาคพื้นดินในช่วงแรกโดย Carl Størmer ผู้บุกเบิกด้านแสงเหนือเกี่ยวกับส่วนโค้งใต้แสงเหนือที่แยกตัวในระดับความสูง ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ "STEVE"" [ 50 ]
- "หลักฐานเบื้องต้นของโครงสร้างออโรร่าที่แยกตัวในระดับความสูง 100 กม. ที่สังเกตได้ในละติจูดกึ่งออโรร่าโดย Carl Størmer ผู้บุกเบิกออโรร่า" [ 51 ]
- "งานภาคพื้นดินในช่วงแรกโดย Carl Størmer ผู้บุกเบิกด้านแสงเหนือเกี่ยวกับส่วนโค้งใต้แสงเหนือที่แยกตัวในระดับความสูง ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ "STEVE"" [ 52 ]
- "สภาวะแมกนีโตสเฟียร์สำหรับ STEVE และ SAID: การฉีดอนุภาค กระแสซับสตอร์ม และกระแสตามแนวสนาม" [ 53 ]
- "พลวัตลมที่เป็นกลางก่อนการเกิด STEVE และบทบาทการเตรียมการที่เป็นไปได้ในการก่อตัวของ STEVE" [ 54 ]
- "กลไกสำหรับการปล่อยคลื่นต่อเนื่องของ STEVE" [ 55 ]
- "พลศาสตร์ไฟฟ้าของไอโอโนสเฟียร์ในละติจูดสูงระหว่างเหตุการณ์ STEVE" [ 56 ]
- "พลวัตของขอบเขตการตกตะกอนออโรร่าที่เกี่ยวข้องกับ STEVE และ SAID" [ 57 ]
- "การเคลื่อนที่ปรากฏของ STEVE และปรากฏการณ์รั้วไม้ระแนง" [ 58 ]
- "ลักษณะเฉพาะของการปล่อยแสงออโรร่าแบบแตกกระจาย (FAE) ที่สังเกตได้บนเกาะสฟาลบาร์ด" [ 59 ]
- "การปล่อยแสงคล้ายออโรร่าแบบแตกกระจาย (FAE) เป็นปรากฏการณ์คล้ายออโรร่ารูปแบบใหม่" [ 60 ]
2021
- "การสังเกตการณ์การถ่ายภาพหลายความยาวคลื่นของ STEVE ที่ Athabasca ประเทศแคนาดา" [ 61 ]
- "การบันทึกการเต้นของสนามแม่เหล็กโลกแบบซิงโครนัสและแสงออโรร่าโปรตอนระหว่างพายุย่อยเมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2560" [ 62 ]
- "การสังเกตการณ์พร้อมกันครั้งแรกของ STEVE และ SAR Arc โดยการรวมข้อมูลจากนักวิทยาศาสตร์พลเมือง ภาพท้องฟ้าทั้งหมด 630.0 นาโนเมตร และดาวเทียม" [ 63 ]
- "การปล่อยแสงออโรร่าโปรตอนและแสงออปติกในบริเวณกึ่งออโรร่า" [ 64 ]
- "เทคนิคที่แข็งแกร่งเพื่อปรับปรุงการหาพิกัดสามเหลี่ยมคุณภาพสูงของการสังเกตการณ์วิทยาศาสตร์พลเมืองร่วมสมัยของ STEVE" [ 65 ]
- "การเปรียบเทียบส่วนโค้ง SAR, STEVE และพลวัตรั้ว Picket ที่บันทึกไว้ที่สถานีใต้ขั้วโลก Maimaga เมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2017" [ 66 ]
- "การวิเคราะห์ภาพถ่าย STEVE ที่ได้รับการปรับปรุง" [ 67 ]
2022
- "สายรุ้งแห่งราตรี: การสังเกตโดยตรงครั้งแรกของส่วนโค้ง SAR ที่พัฒนาเป็น STEVE" [ 68 ]
- "โครงสร้างออโรรา: การเปิดเผยความสำคัญของการเชื่อมต่อ MI ระดับเมโซ" [ 69 ]
2023
- "การเป็นสีเขียวไม่ใช่เรื่องง่าย: การสร้างแบบจำลองจลนพลศาสตร์ของสเปกตรัม การปล่อย ที่สังเกตได้ในรั้วไม้ของ STEVE" [ 70 ]
- "ปัญหาที่ยังแก้ไม่ตกในการเพิ่มความเร็วการปล่อยความร้อนที่รุนแรง (STEVE) และรั้วไม้ระแนง" [ 71 ]
2024
- "การสังเกตการณ์ STEVE ที่ไม่คาดคิดในละติจูดสูงในช่วงสภาวะแม่เหล็กโลกที่สงบ" [ 72 ]
ดูเพิ่มเติม
- สภาพอากาศในอวกาศ
- เทอร์โมสเฟียร์
- เปลวสุริยะ
- ฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศเบื้องบน
- แสงเหนือประเภทที่แปลกประหลาด
- ฟรอนเทียร์แซท
ลิงก์ภายนอก
- การนำเสนอของ Eric Donovan ในการประชุมวิทยาศาสตร์ภารกิจสำรวจโลกของ ESA ปี 2017 (1:08:30 - 1:26:00)
- นักล่าแสงเหนือแห่งอัลเบอร์ตา
- NASA Goddard กับLiz MacDonald (14 มีนาคม 2018) "แสงเหนือชื่อสตีฟ " YouTube
- สตีฟ บินผ่านคอปเปอร์ฮาร์เบอร์ 5 พฤษภาคม 2021
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สตีฟ
STEVE เป็น ปรากฏการณ์ทางแสงในชั้นบรรยากาศ ที่ปรากฏเป็นแถบแสงสีม่วงและสีเขียวบน ท้องฟ้ายามค่ำคืน ซึ่งได้รับการตั้ง ชื่อ ในปลายปี 2016 โดยผู้สังเกตการณ์แสงเหนือจาก อั ล เบอร์ตา...
การค้นพบและการตั้งชื่อ
ปรากฏการณ์ STEVE ได้รับการสังเกตโดยช่างภาพแสงเหนือมานานหลายทศวรรษ [ 3 ] หลักฐานบางอย่างชี้ให้เห็นว่าการสังเกต STEVE อาจถูกบันทึกไว้ตั้งแต่ปี 1705 [ 4 ] บันทึกที่คล้ายกับปรากฏการณ์นี้มีอยู่ในบันทึกการสังเกตบางส่วนตั้งแต่ปี 1911 ถึงทศวรรษ 1950 โดย Carl Størmer...
สถานที่และเวลา
ปรากฏการณ์ STEVE อาจพบได้ไกลจากขั้วโลกมากกว่าแสงเหนือ [ 16 ] และ ณ เดือนมีนาคม 2018 ได้มีการสังเกตการณ์ในสหราชอาณาจักร แคนาดา อลาสก้า รัฐทางตอนเหนือของสหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ [ 17 ] และเดนมาร์ก [ 18 ]...
การวิจัยเกี่ยวกับสาเหตุ
การศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2561 โดย Elizabeth A. MacDonald และผู้เขียนร่วมใน วารสารวิชาการ Science Advances ชี้ให้เห็นว่าปรากฏการณ์ STEVE เกิดขึ้นพร้อมกับ การเคลื่อนที่ของไอออนใต้แสงออโรร่า (SAID) [ 21 ]...