STEVE（史蒂夫）是什么，它与极光有什么不同？

史蒂夫是一种大气现象，类似于极光，但又与极光分离。(图片鸣谢:阿米博恩施泰因via Getty Images)

（蜘蛛网eeook.com）据美国太空网（斯蒂芬妮·沃尔德克）：极光可能是我们夜空中最著名的大气现象，但它肯定不是唯一的。如果你还没有被介绍，我们希望你见见史蒂夫。

史蒂夫——强烈的热发射速度增强——是一种类似极光的辉光，经常伴随着北极光，但根据美国地球物理联盟(AGU)的说法，这是一种独特的现象。根据2018年在科学进展发表的第一份关于史蒂夫的研究报告，史蒂夫在2015年至2016年期间被发现，不是由专业天文学家或物理学家发现的，而是由加拿大追逐极光的公民科学家发现的。

现在，研究人员正在精力充沛地研究史蒂夫，并密切关注夜空，亲自观看。

史蒂夫是夜空中一道略带紫色的光，类似于极光。事实上，史蒂夫只被观察到和极光一起出现过。根据欧洲航天局(ESA)的说法，这是因为这两种现象被认为是由相同的空间天气事件造成的。

当来自太阳的高能粒子撞击地球时，我们的磁场将粒子重新导向北极和南极。

带电粒子随后进入地球大气层，激发气体原子和分子，产生北极光和南极光。这个过程类似于霓虹灯的工作原理:当分子和原子被电子“激发”时，它们必须返回到原始能量(基态)，并通过释放光子(光)来实现这一点。

与此同时，根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的说法，一些太阳辐射(以超高速等离子流的形式)加热了高层大气中的气体，这就是史蒂夫的形成。因此，史蒂夫是炽热的气体。

第一篇关于史蒂夫的论文发表于2018年。(图片鸣谢:Alan Dyer/VW Pics/环球图像集团via Getty Images)

据加拿大广播公司报道，关于史蒂夫的第一篇论文发表于2018年，但它的灵感来自业余极光追逐者和脸书阿尔伯塔极光追逐者组织的公民科学家的工作。该小组在2015年至2016年期间多次拍摄到这一现象，他们在一次讲座后的一个晚上在酒吧将他们的观察结果带给了美国宇航局的太空科学家伊丽莎白·麦克唐纳和卡尔加里大学的埃里克·多诺万。研究人员开始对史蒂夫进行调查——当时人们只知道他是普通的老史蒂夫(稍后会有更多的介绍)——这导致了第一篇论文。

有趣的是，历史记录中提到了史蒂夫(尽管不是这个名字)——我们只是把它们都忘了。“史蒂夫走红后，科学家们回顾了极光的历史观测，意识到类似史蒂夫的现象早在19世纪90年代和19世纪10年代就有报道，”波士顿大学的史蒂夫研究人员Toshi Nishimura告诉Space.com。“当时没有彩色照片，所以很难确认这是不是史蒂夫。但是他们对发射的描述是“一个发光的带”...就像一颗大彗星的直尾巴，这与我们现在对史蒂夫的描述相吻合。”

史蒂夫不是极光，虽然他们都是发光的大气现象。然而，它确实与极光同时发生，因为相同的过程助长了这两种现象。也就是说史蒂夫并不总是在有极光的时候出现，我们也不确定为什么。

从视觉上看，史蒂夫看起来像一条穿过天空的淡紫色或品红色条纹，而极光通常看起来像绿色的丝带。物理上，史蒂夫是由发光的热气体产生的，而极光是由发光的带电粒子产生的。

虽然我们还没怎么见过史蒂夫，但这可能不像你想象的那么罕见。我们已经很久没有注意到它了，因为科学家们只是没有在夜空的正确部分进行观察。现在我们对史蒂夫研究得更多了，我们可能会发现它一点也不罕见，就像极光一样。不过，有趣的是，它确实比极光出现得少，但我们不确定为什么。

2022年5月27-28日，在亚伯达省南部的家中，臭名昭著的史蒂夫发光弧出现在主极光幕的南部。(图片鸣谢:Alan Dyer/VW Pics/环球图像集团via Getty Images)

今天，史蒂夫主张强热辐射速度提高。但是这个名字有一个有趣的背景故事——STEVE是一个backronym，或者是一个逆向工程的缩写。

据加拿大广播公司报道，拍摄到这一现象的加拿大极光追逐者是第一个将其命名为“史蒂夫”的人。为什么？在动画电影《越过树篱》中，动物角色发现了一个神秘的树篱，他们决定将其命名为“史蒂夫”，试图让它看起来不那么可怕。同样的话也适用于天上的史蒂夫。

一旦史蒂夫成为一个真正的科学发现，研究人员给这一现象的首字母缩写为史蒂夫，作为对亚伯达极光追逐者工作的认可。

根据西村的说法，史蒂夫出现在比极光更低的纬度，这意味着你可以在比极光椭圆更靠南的地方看到它。根据我们目前对史蒂夫的了解，你看到它的最佳机会将是在一次大的地磁风暴期间——与产生振动极光的风暴类型相同。西村指出，在秋季和春季，午夜前的某个时候，这种可能性更大。但是史蒂夫仍然是一个相对罕见的现象。到目前为止，它只在极光中出现过。

我们向史蒂夫的研究人员，波士顿大学工程学院的教授Toshi Nishimura询问了一些关于史蒂夫的常见问题。

西村俊史

波士顿大学工程学院研究副教授

Toshi Nishimura是最初史蒂夫研究论文的合著者。西村研究极光、太阳风-磁层-电离层相互作用和高层大气物理学。

史蒂夫是大约62-124英里(100-200公里)高度的高层大气中的炽热气体。大气被与中性气体碰撞的高速等离子流加热。

史蒂夫出现在极光椭圆(极光出现的高纬度环形区域)的赤道前方。因为大多数极光科学家都专注于极光椭圆，史蒂夫区域被忽略了。在那个区域存在的极光图像更少。但是史蒂夫出现在许多公民科学家外出拍摄夜空照片的地区。这就是为什么公民科学家找到了史蒂夫，然后科学家开始关注这一现象。

史蒂夫出现在极光椭圆的赤道前方，例如在加拿大南部、阿拉斯加南部、北欧、新西兰和澳大利亚。人口比极光椭圆区多得多，所以很多人不用北上就有机会看到史蒂夫。

史蒂夫总是与极光椭圆形中的极光联系在一起。这是因为高纬度的极光向低纬度发送能量，并为史蒂夫提供动力。它通常发生在地磁风暴期间极光变得特别明亮的时候。本文展示了一些史蒂夫的照片示例。史蒂夫旁边有绿色的发射物，叫做漫射极光。

在某种程度上。史蒂夫发生在一种称为亚暴的现象中，这是包括极光在内的磁层中的一种爆炸性能量释放过程。当磁暴期间出现大的亚暴时，史蒂夫就有可能出现。午夜前的春秋两季几率更高。

但不是所有的亚暴都能创造史蒂夫。大型亚暴也可能以称为质子极光和稳定极光红(SAR)弧的不同类型极光发射结束。不明白为什么只有一些亚暴创造了史蒂夫。