與在兩極附近發現的更為典型的北極光和南極光現象不同，人們偶爾可以看到天空中另一種被稱為“史蒂夫”的光學現象。多年來，科學家們一直對它的成因感到疑惑，但現在這個謎已經解開了。

拍攝：瑞安·索爾特

天文觀測者發現一種新的裸眼可見的天文學現象並不常見，但在幾年前這件事就發生了。

極光經常有各種各樣的顏色:綠色、紅色，甚至藍色，這些顏色都與我們大氣中的離子、原子和分子所經歷的原子躍遷有關。但史蒂夫是一個獨特的現象，並擁有極光沒有的顏色和色彩組合，沒有極光。圖片來自美國宇航局戈達德

加拿大阿爾伯塔省（Alberta, Canada）的極光觀測者經常在天空中看到一條獨特的紫/綠光帶。

史蒂夫最初被認為是一種新型的極光，呈現出紫色/綠色或淡紫色的光條紋。然而，極光總是以帶電粒子沉降到地球上為特徵，這裡展示的美麗的帶狀物在後來被證實了沒有任何這樣的粒子與它相關。圖片來自維基共享使用者Elfiehall

這一新的視覺奇觀於2016年末正式被發現，並命名為史蒂夫（STEVE）：強熱發射速度增強（strong thermal emission velocity enhancement首字母）。

這張照片是在加拿大的阿爾伯塔拍攝的，它展示了一個即使在光汙染下也能看到的史蒂夫事件。儘管史提夫現象在2008年才首次被記錄在案，在2016年才被正式發現，但它現在被認為是一種可能已經發生了數十億年的自然現象。圖片來自：克里斯·拉茨拉夫/美國宇航局GSFC

通常，極光是由太陽的帶電粒子撞擊地球上層大氣中的原子而產生的。

當帶電粒子從太陽傳送至地球時，它們受到地球磁場的影響而發生彎曲。然而，這些粒子並沒有被轉移，而是沿著地球的兩極彙集，在那裡它們可以與大氣相撞併產生極光。史提夫事件可以與極光同時發生，但具有獨立而獨特的性質和起源。圖片來自：NASA戈達德概念影象實驗室/ Krystofer Kim

太陽風粒子受到地球磁場的彎曲，激發並電離了氧、氮和氫。

在紐西蘭上空的銀河中出現多色的極光，可能是因為射入的帶電粒子會撞擊大氣層中存在的不同層和元素。圖片來自Ben (seabirdnz) of flickr

當電子與離子重新結合時，它們會以更低的能量奔流下來，從它們的發射線產生極光。

從國際空間站上看到的南極光是地球上兩大極光之一。右邊的黃色和綠色分別是鈉層的氣輝和上面的大氣氧。雖然這兩種光學現象都可以在地球上看到，但它們都不能與史蒂夫光學現象相提並論(ESA/NASA)

史蒂夫與此不同的原因有很多。

2016年3月14日北極圈的北極光。這種罕見的紫色有時可以在極光的兩極附近產生，因為來自原子的藍色和紅色發射線的結合可以產生這種罕見的景象，同時也可以產生更典型的綠色。史蒂夫現象，又一次地，與此不同。圖片來自：奧利維爾·莫林/法新社/蓋蒂圖片社

史蒂夫是一個薄帶，出現在比極光較低的緯度。

2015年11月12日，在挪威北部的基爾克內斯鎮附近，北極光照亮了夜空。注意這些不規則的圖案，它們與史蒂夫的帶狀特質截然不同。圖片來自：喬納森·納克斯特拉德/法新社/蓋蒂圖片社

史蒂夫包含不是由極光產生的獨特顏色。

這是美國宇航局的影象衛星捕捉到的南極光紫外線的虛假彩色影象，覆蓋在美國宇航局基於衛星的藍色大理石影象上。大地呈現出虛假的顏色；然而，極光的影象是絕對真實的。太陽活動引起這些極光，但只產生有限的色彩。圖片來自美國國家航空航天局。

最重要的是，極光是因為落在大氣中的帶電粒子被定義的；史蒂夫並不擁有這些帶電粒子。

相反，當帶電粒子在地球電離層更高的地方碰撞時，就產生了史蒂夫。

上圖這一特殊的史蒂夫事件是由一位市民科學家拍攝的，在那裡可以看到綠色的“尖樁籬笆”現象伴隨著紫色/淡紫色的光暈。輝光不是由離子引起的，而是由粒子碰撞和加熱引起的，產生的可見光發射類似於白熾燈泡中的燈絲。

這些碰撞會產生巨大的熱量和發射光線，類似於白熾燈泡的燈絲。

這張特別的史蒂夫的照片，紫色的絲帶，伴隨著綠色的“尖樁籬笆”現象。無論產生極光的帶電粒子來自何方，由於它確實是由自由電子與大氣粒子碰撞產生的，所以這種略帶綠色的特徵被歸類為真正的極光。圖片來自：克里斯塔·特林德/美國宇航局戈達德航天飛行中心

史蒂夫經常伴隨著一個真正的極光:一個綠色的“尖樁籬笆”，源自電子沉澱。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. medium