En avril dernier, des chasseurs d’aurores amateurs sont tombés sur une étrange lumière dans le ciel nordique, un peu différente des habituels rideaux de couleurs chatoyantes. Ils l’ont baptisée Steve.
Un alignement fortuit des images spatiales et terrestres a permis aux astronomes de déterminer la cause exacte du phénomène, ajoutant un nouvel élément brillant à une découverte vieille de plusieurs décennies. Et maintenant, ils sont prêts à révéler l’identité super secrète de STEVE.
Techniquement, STEVE est un acronyme qui signifie “Strong Thermal Emission Velocity Enhancement”, car les scientifiques adorent les acronymes.
Mais à l’origine, le groupe Facebook Alberta Aurora Chasers l’a baptisé Steve, en l’honneur d’une scène du film d’animation Over the Hedge.
Quoi qu’il en soit, STEVE est un phénomène plutôt mystérieux.
Contrairement aux autres aurores, cette lumière se présente sous la forme d’une “clôture” vacillante de couleur violette teintée de vert, et se produit souvent à des latitudes plus basses que la plupart des aurores boréales. Les observateurs ont vu la lumière rester en place entre 20 minutes et une heure avant de disparaître.
La discussion entre les enthousiastes s’est focalisée sur ce qu’on appelle les aurores à protons, qui, bien qu’elles ne soient généralement pas considérées comme visibles, pourraient expliquer certaines des caractéristiques étranges de Steve.
Le physicien Eric Donovan, de l’université de Calgary au Canada, n’était pas convaincu, et a mis au point la mission Swarm de l’ESA, spécialisée dans les champs magnétiques, pour étudier les aurores de plus près.
À l’aide d’images de Steve prises depuis le sol, Donovan a prédit le moment où la mission Swarm passait dans le voisinage de la lumière.
“Lorsque le satellite a traversé Steve, les données de l’instrument de mesure du champ électrique ont montré des changements très nets”, a déclaré Donovan à l’ époque.
Ces changements comprenaient un pic de température de 3 000° Celsius (5 400° Fahrenheit) et des indications selon lesquelles le ruban avait une largeur de 25 kilomètres (15,5 miles) et se déplaçait vers l’ouest à une vitesse rapide de 6 kilomètres (3,7 miles) par seconde.
L’année dernière, M. Donovan a laissé entendre qu’il avait une idée de ce qui se cachait derrière ce ruban, mais il a refusé de faire des commentaires tant que son équipe n’avait pas publié ses résultats, ce qu’elle vient de faire.
Il s’avère que STEVE est un SAID – ou une dérive ionique sub-aurorale.
Précédemment décrits comme des jets de polarisation, les SAID sont connus des astronomes depuis environ quarante ans. Il s’agit de flux supersoniques de courte durée de particules chargées qui se forment pendant une certaine phase d’un sous-orage auroral.
Les sous-orages se produisent lorsque les lignes du champ magnétique de notre planète se reconfigurent soudainement, envoyant des pluies de particules chargées de haute énergie s’écraser dans notre atmosphère.
Dans le cas d’un SAID, l’angle de ces particules lorsqu’elles frappent une région particulière de l’atmosphère crée une fine bande de champs électriques intenses qui se déplace à grande vitesse.
Le seul problème est que les SAID n’ont jamais été observées à l’œil nu auparavant.
“Les gens ont beaucoup étudié les SAID, mais nous ne savions pas qu’elles avaient une lumière visible”, explique M. Donovan.
“Maintenant, nos caméras sont assez sensibles pour le repérer et les yeux et l’intellect des gens ont été essentiels pour remarquer son importance.”
En d’autres termes, STEVE était probablement là depuis le début. Ce n’est que récemment que les amateurs d’observation du ciel ont pu partager entre eux des clichés d’une telle qualité et les évaluer de manière critique.
Mais l’histoire ne s’arrête pas là. Les données sur STEVE montrent également qu’il s’agit d’un type de SAID particulièrement féroce.
Parmi les 22 ensembles de données sur les événements SAID connus, Donovan et son équipe n’en ont trouvé aucun qui se soit déplacé à plus de 2,9 kilomètres (1,8 miles) par seconde ou qui ait été plus chaud que 5900 degrés Kelvin.
STEVE se déplaçait deux fois plus vite et était plus chaud de 100 degrés Kelvin, ce qui en fait un type de SAID impressionnant.
Le fait que les SAID puissent être visibles nous en dit long sur les processus chimiques et physiques qui relient les différentes latitudes de l’atmosphère.
“Cela donne un bon aperçu de la façon dont le système terrestre fonctionne dans son ensemble”, explique l’auteur principal, Liz MacDonald, spécialiste des sciences spatiales au Goddard Space Flight Centre de la NASA.
Vous pouvez écouter MacDonald expliquer STEVE plus en détail dans le clip ci-dessous :
Et comme de nombreux scientifiques citoyens tournent leurs yeux (et leurs caméras) vers le ciel ces jours-ci, nous pouvons probablement nous attendre à voir davantage STEVE à l’avenir.
Cette recherche a été publiée dans Science Advances.