Notanee Bourassa savait que ce qu'il voyait dans le ciel nocturne n'était pas normal. Bourassa, un technicien informatique à Regina, Canada, a marché à l'extérieur de son domicile le 25 juillet, 2016, vers minuit avec ses deux plus jeunes enfants pour leur montrer un magnifique spectacle lumineux en mouvement dans le ciel :une aurore boréale. Il regarde souvent le ciel jusqu'au petit matin pour photographier l'aurore avec son appareil photo Nikon, mais c'était sa première expédition avec ses enfants. Quand un mince ruban violet de lumière est apparu et a commencé à briller, Bourassa a immédiatement pris des photos jusqu'à ce que les particules lumineuses disparaissent 20 minutes plus tard. Ayant observé les aurores boréales pendant près de 30 ans depuis son adolescence, il savait que ce n'était pas une aurore. C'était autre chose.

De 2015 à 2016, des scientifiques citoyens - des gens comme Bourassa qui sont passionnés par un domaine scientifique mais n'ont pas nécessairement une formation scolaire formelle - ont partagé 30 rapports de ces lumières mystérieuses dans des forums en ligne et avec une équipe de scientifiques qui dirigent un projet appelé Aurorasaurus. Le projet de science citoyenne, financé par la NASA et la National Science Foundation, suit les aurores boréales à travers des rapports et des tweets soumis par les utilisateurs.

L'équipe Aurorasaurus, dirigé par Liz MacDonald, un scientifique de l'espace au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, conféré pour déterminer l'identité de ce phénomène mystérieux. MacDonald et son collègue Eric Donovan de l'Université de Calgary au Canada se sont entretenus avec les principaux contributeurs de ces images, photographes amateurs d'un groupe Facebook appelé Alberta Aurora Chasers, qui comprenait Bourassa et l'administrateur principal Chris Ratzlaff. Ratzlaff a amusé le phénomène, nouveau nom, Steeve, et ça a collé.

Mais les gens ne savaient toujours pas ce que c'était.

La compréhension que les scientifiques ont de Steve a changé cette nuit-là, Bourassa a pris ses photos. Bourassa n'était pas le seul à observer Steve. Des caméras au sol appelées caméras tout ciel, dirigé par l'Université de Calgary et l'Université de Californie, Berkeley, a pris des photos de vastes zones du ciel et capturé Steve et l'affichage auroral loin au nord. Depuis l'espace, Le satellite Swarm de l'ESA (Agence spatiale européenne) passait justement au-dessus de la zone exacte au même moment et a documenté Steve.

Pour la première fois, les scientifiques avaient des vues au sol et par satellite de Steve. Les scientifiques ont maintenant appris, malgré son nom ordinaire, que Steve pourrait être une pièce de puzzle extraordinaire pour brosser un meilleur tableau de la façon dont les champs magnétiques de la Terre fonctionnent et interagissent avec les particules chargées dans l'espace. Les résultats sont publiés dans une étude publiée aujourd'hui dans Avancées scientifiques .

"C'est un jeu de lumière que l'on peut observer à des milliers de kilomètres du sol, " a déclaré MacDonald. " Cela correspond à quelque chose qui se passe très loin dans l'espace. Rassembler plus de points de données sur STEVE nous aidera à mieux comprendre son comportement et son influence sur la météo spatiale."

L'étude met en évidence une qualité clé de Steve :Steve n'est pas une aurore normale. Les aurores se produisent globalement sous une forme ovale, dernières heures et apparaissent principalement dans les verts, bleus et rouges. Les rapports scientifiques des citoyens ont montré que Steve est violet avec une structure de palissade verte qui ondule. C'est une ligne avec un début et une fin. Les gens ont observé Steve pendant 20 minutes à 1 heure avant qu'il ne disparaisse.

Si quoi que ce soit, auroras et Steve sont différentes saveurs d'une glace, dit MacDonald. Ils sont tous deux créés généralement de la même manière :les particules chargées du Soleil interagissent avec les lignes de champ magnétique de la Terre.

L'unicité de Steve réside dans les détails. Alors que Steve passe par le même processus de création à grande échelle qu'une aurore, il se déplace le long de lignes de champ magnétique différentes de celles de l'aurore. Des caméras panoramiques ont montré que Steve apparaît à des latitudes beaucoup plus basses. Cela signifie que les particules chargées qui créent Steve se connectent à des lignes de champ magnétique plus proches de l'équateur terrestre, c'est pourquoi Steve est souvent vu dans le sud du Canada.

Peut-être que la plus grande surprise à propos de Steve est apparue dans les données satellitaires. Les données ont montré que Steve comprend un flux rapide de particules extrêmement chaudes appelée dérive ionique sous-aurorale, ou DIT. Les scientifiques ont étudié les SAID depuis les années 1970, mais n'ont jamais su qu'il y avait un effet visuel qui les accompagne. Le satellite Swarm a enregistré des informations sur la vitesse et la température des particules chargées, mais n'a pas d'imageur à bord.

"Les gens ont étudié beaucoup de SAID, mais nous n'avons jamais su qu'il avait une lumière visible. Maintenant, nos caméras sont suffisamment sensibles pour le capter et les yeux et l'intellect des gens ont été essentiels pour remarquer son importance, " dit Donovan, un co-auteur de l'étude. Donovan a dirigé le réseau de caméras à ciel ouvert et ses collègues de Calgary dirigent les instruments de champ électrique sur le satellite Swarm.

Steve est une découverte importante en raison de son emplacement dans la zone sous aurorale, une zone de latitude plus basse que celle où la plupart des aurores apparaissent et qui n'est pas bien étudiée. Pour un, avec cette découverte, scientists now know there are unknown chemical processes taking place in the sub auroral zone that can lead to this light emission.

Seconde, 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.

"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."

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.

À la fin, capturing Steve becomes a game of perseverance and probability.

"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."

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.