幽靈般的白色北極光呈現新的極光之謎

在北極光中發現了神秘的灰白色絲帶。

新圖像顯示，這些幽靈般的光芒可能隱藏在紅色和綠色極光內或捲曲在紅色和綠色極光旁邊。但是蒼白的光本身並不是極光，研究人員於 12 月 30 日報導自然通訊。相反，它們可能通過與被稱為“STEVE”的紫紅色光條紋背後的過程類似的過程產生。

“這些觀察結果提醒我們，關於形成極光的基本過程，我們還有很多東西需要了解，”未參與這項工作的加州大學伯克利分校空間物理學家克萊爾·加斯克說。

加拿大卡爾加里大學的研究人員首先註意到過渡區探索者號（TREx 任務）拍攝的極光照片中有些奇怪的東西。這個位於加拿大的微光攝像機和其他設備網絡致力於感知近地空間環境。其他極光成像儀僅收集特定波長的紅光或綠光，而 TREx 相機可捕獲全彩圖像。

2023 年的一天，太空物理學家艾瑪·斯潘斯威克 (Emma Spanswick) 正在與一位同事一起查看其中的一些照片。 “我們看到這真的非常奇怪。這是一種灰白色的斑塊，”她說。 “我們倆都想，‘什麼是那？ '”

在其他圖像中看到類似的灰白色簇後，該團隊決定對過去的 TREx 數據進行徹底搜索。 2019年至2023年，他們在薩斯喀徹溫省的兔子湖和幸運湖上空發現了30個白色極光。

全天空圖像顯示這些白色的捲須可以跨越數十到數百公里。它們有時會與紅色或綠色極光一起出現。其他時候，色彩繽紛的極光剛剛消失的地方，會綻放出白光。

光譜數據證實發白的光是由連續發射組成的。 “當你看到連續發射時，你會得到一些所有波長的光，”斯潘斯維克說。這與正常的極光不同，其中激發原子僅發射特定波長的紅色或綠色。

白色北極光的連續發射看起來很像STEVE，STEVE是強熱發射速度增強的縮寫。史蒂夫是一條紫白色的光帶，從東到西穿過天空，比典型的極光更接近赤道。它被認為源於衝過大氣層，加熱粒子發光。

新發現的北極光中的白色漩渦也可能來自大氣加熱。 “但是是什麼在加熱？為什麼是在這個區域，而不是它旁邊的區域？”斯潘斯威克說。 “我們不知道。”

作為研究史蒂夫的人，加斯克說“對極光中類似排放的觀察令人著迷。”她說，白色北極光的斑駁與史蒂夫整齊的弧線相比，表明這兩種現象並不完全相同。但兩者背後可能存在相似的化學反應，這可能有助於解開有關史蒂夫的長期謎團。

也就是說，目前還不清楚等離子體洪流是如何產生的。加斯克說，調查極光中潛伏的類似排放物“可以提供有價值的線索。”