Pada 17 Mac 2015, arka cahaya merah darah memotong langit ratusan batu di atas New Zealand. Sepanjang setengah jam berikutnya, seorang pemerhati langit amatur memerhatikan arka itu ketika ia berubah di hadapan matanya menjadi salah satu misteri atmosfera yang paling membingungkan di Bumi – reben cahaya yang menakutkan dikenali sebagai STEVE – imej yang baru dikeluarkan.
STEVE, singkatan untuk “peningkatan halaju terma yang kuat,” ialah keanehan atmosfera yang pertama kali diterangkan pada 2018, selepas pengejar aurora amatur melihat aliran sempit arka cahaya ungu kasa merentasi langit di utara Kanada. Para saintis yang mengkaji fenomena itu tidak lama kemudian mengesahkan bahawa STEVE bukan seorang aurora — cahaya pelbagai warna yang muncul pada latitud tinggi apabila zarah suria berlanggar dengan atom yang tinggi milik bumi suasana. Sebaliknya, STEVE adalah fenomena yang berasingan dan unik iaitu “tidak diketahui sepenuhnya” kepada sains.
Tidak seperti lampu utara, yang cenderung berkilauan dalam jalur lebar cahaya hijau, biru atau kemerahan bergantung pada ketinggiannya, STEVE biasanya muncul sebagai reben tunggal cahaya putih keunguan yang menikam lurus ke atas sejauh ratusan batu. Kadang-kadang ia disertai dengan garisan lampu hijau patah yang digelar fenomena “pagar piket”. Kedua-dua STEVE dan rakan pagar piketnya kelihatan jauh lebih rendah di langit berbanding aurora biasa, di bahagian atmosfera yang dikenali sebagai rantau subauroral, di mana zarah suria bercas tidak mungkin menceroboh.
Sekarang, penyelidikan baru diterbitkan dalam jurnal Surat Penyelidikan Geofizik telah memautkan STEVE kepada struktur subauroral yang lain, yang dikenali sebagai arka merah auroral stabil (SAR), buat kali pertama.
Set lengkap imej auroral yang diambil oleh saintis warganegara, menunjukkan objek auroral melalui pelbagai penapis warna. (Kredit imej: Martinis et al.)
Dalam kajian baharu itu, pengarang membandingkan rakaman pemerhati langit New Zealand pada Mac 2015 dengan pemerhatian satelit kontemporari dan data daripada pengimejan semua langit di Balai Cerap Gunung John Universiti Canterbury yang berdekatan. Menggabungkan ketiga-tiga sumber ini memberi para penyelidik gambaran menyeluruh tentang penampilan STEVE yang tidak dijangka pada malam itu.
Pertunjukan langit petang itu bermula dengan kemunculan arka SAR merah darah yang melanda sekurang-kurangnya 185 batu (300 kilometer) di atas Dunedin, New Zealand. Data satelit menunjukkan bahawa penampilan arka bertepatan dengan ribut geomagnet yang kuat – hujan zarah suria bercas ke atmosfera atas Bumi – yang berlangsung selama kira-kira setengah jam.
Apabila ribut reda, arka merah beransur-ansur memberi laluan kepada coretan lembayung muda STEVE, yang menebas di langit di tempat yang hampir sama. Sejurus sebelum STEVE pudar, struktur pagar piket hijau berkilauan ke pandangan. Menurut penyelidik, ini adalah kejadian pertama yang direkodkan bagi ketiga-tiga struktur yang muncul di langit bersama-sama, satu demi satu – mungkin mendedahkan petunjuk baharu tentang pembentukan dan evolusi STEVE.
“Fenomena ini berbeza daripada aurora, kerana tandatangan optik mereka nampaknya dicetuskan oleh tenaga haba dan kinetik yang melampau di atmosfera Bumi, dan bukannya dihasilkan oleh zarah bertenaga yang turun ke atmosfera kita, ” tulis para penyelidik dalam kajian baru itu.
Pemerhatian satelit terhadap acara itu menunjukkan bahawa ribut geomagnet pada malam itu mungkin memainkan peranan penting dalam perarakan cahaya langit ini.
Semasa ribut, jet zarah bercas yang bergerak pantas muncul bersama arka SAR merah, tulis para penyelidik. Dikenali sebagai hanyutan ion subauroral (SAID), aliran zarah panas dan laju ini biasanya muncul di zon subauroral langit semasa ribut geomagnet. Pemerhatian satelit juga menunjukkan bahawa kepanasan dan kelajuan aliran meningkat apabila STEVE muncul kira-kira 30 minit kemudian.
Menurut para penyelidik, “mekanisme penjanaan yang munasabah” untuk STEVE boleh menjadi interaksi antara aliran ion yang bergerak pantas dan nitrogen molekul dalam zon subauroral; apabila zarah-zarah panas yang dicas dan panas bertabrakan dengan molekul nitrogen, molekul menjadi teruja, memancarkan cahaya ungu muda untuk membakar tenaga tambahannya.
Kajian baharu itu menerangi bahagian fenomena misteri, tetapi lebih banyak pemerhatian STEVE – daripada saintis warganegara dan penyelidik profesional – diperlukan untuk menguraikan lagi teori ini.
Asalnya diterbitkan pada Sains Langsung.
We would love to say thanks to the author of this short article for this incredible material
