Notanee Bourassa tahu bahwa apa yang dilihatnya di langit malam itu tidak normal. Bourassa, seorang teknisi IT di Regina, Kanada, berjalan kaki di luar rumahnya pada tanggal 25 Juli 2016, sekitar tengah malam bersama kedua anaknya yang masih kecil untuk menunjukkan kepada mereka pemandangan cahaya bergerak yang indah di langit – sebuah aurora borealis.
Dia sering menatap langit-langit sampai dini hari untuk memotret aurora dengan kamera Nikon-nya, tapi ini adalah ekspedisi pertamanya bersama anak-anaknya. Ketika pita cahaya tipis berwarna ungu muncul dan mulai bersinar, Bourassa segera mengambil gambar sampai partikel cahaya menghilang 20 menit kemudian. Setelah menyaksikan cahaya utara selama hampir 30 tahun sejak masih remaja, dia menyadari itu bukan aurora. Tapi sesuatu yang lain.
Dari tahun 2015 sampai 2016, ilmuwan warga – orang-orang seperti Bourassa yang bersemangat dengan bidang sains namun tidak memiliki latar belakang pendidikan formal – membagikan 30 laporan tentang cahaya misterius ini di forum online dan dengan tim ilmuwan yang menjalankan sebuah proyek yang disebut Aurorasaurus. Proyek sains warga negara, yang didanai oleh NASA dan National Science Foundation, melacak aurora borealis melalui laporan dan tweet yang dikirimkan pengguna.
Tim Aurorasaurus, yang dipimpin oleh Liz MacDonald, seorang ilmuwan antariksa di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, mendapatkan anugerah untuk karyanya yang telah menentukan identitas fenomena misterius ini. MacDonald dan rekannya Eric Donovan di University of Calgary di Kanada berbicara dengan kontributor utama gambar-gambar ini, fotografer amatir dalam sebuah kelompok Facebook bernama Alberta Aurora Chasers, yang meliputi Bourassa dan administrator utama Chris Ratzlaff. Ratzlaff memberi fenomena tersebut nama baru yang menyenangkan, “Steve”.
Tapi orang-orang masih belum tahu apa itu sebenarnya.
Pemahaman para ilmuwan tentang Steve berubah berkat Bourassa yang menjepretkan fotonya malam itu. Bourassa bukan satu-satunya yang mengamati Steve. Kamera berbasis daratan yang disebut all-sky cameras, yang dijalankan oleh University of Calgary dan University of California, Berkeley, memotret area langit yang luas dan menangkap Steve dan tampilan aurora jauh ke utara. Dari luar angkasa, satelit Swasia milik ESA (European Space Agency) kebetulan melewati daerah tepatnya pada waktu yang sama dan mendokumentasikan Steve
Untuk pertama kalinya, para ilmuwan memiliki pandangan daratan dan satelit tentang Steve. Para ilmuwan sekarang telah belajar, terlepas dari nama biasa, bahwa Steve mungkin merupakan potongan puzzle yang luar biasa dalam melukis gambaran yang lebih baik tentang bagaimana medan magnet bumi berfungsi dan berinteraksi dengan partikel bermuatan di luar angkasa. Temuan ini dipublikasikan dalam sebuah studi yang dirilis di Science Advances .
“Ini adalah tampilan ringan yang bisa kita amati sejauh ribuan kilometer dari bumi,” kata MacDonald. “Ini sesuai dengan sesuatu yang terjadi di luar angkasa. Mengumpulkan lebih banyak poin data pada STEVE akan membantu kita memahami lebih banyak tentang perilaku dan pengaruhnya. tentang cuaca luar angkasa. ”
Studi ini menyoroti salah satu kualitas utama Steve: Steve bukanlah aurora normal. Aurora terjadi secara global dalam bentuk oval, jam terakhir dan terutama muncul dalam warna hijau, biru dan merah. Laporan sains warga menunjukkan Steve berwarna ungu dengan struktur pagar kayu hijau yang melambai. Ini adalah garis dengan awal dan akhir. Orang-orang mengamati Steve selama 20 menit sampai 1 jam sebelum menghilang.
Aurora Steve [credit : NASA]
Jika ada, aurora dan Steve ibarat rasa es krim yang berbeda, kata MacDonald. Keduanya diciptakan pada umumnya dengan cara yang sama: Partikel bermuatan dari Matahari berinteraksi dengan medan magnet bumi.
Keunikan Steve ada dalam detailnya. Selain Steve menjalani proses penciptaan skala besar yang sama seperti aurora, ia bergerak melintasi garis medan magnet yang berbeda dari pada aurora. Semua kamera langit menunjukkan bahwa Steve muncul di garis lintang yang jauh lebih rendah. Itu berarti partikel bermuatan yang membuat Steve terhubung ke medan magnet yang dekat dengan ekuator bumi, oleh karena itu mengapa Steve sering terlihat di Kanada selatan.
Mungkin kejutan terbesar tentang Steve muncul di data satelit. Data menunjukkan bahwa Steve terdiri dari arus partikel bergerak yang sangat cepat yang disebut sub auroral ion drift, atau SAID. Para ilmuwan telah mempelajari SAID sejak tahun 1970an namun tidak pernah tahu ada efek visual yang menyertainya. Satelit Swarm mencatat informasi tentang kecepatan dan suhu partikel yang terisi, namun tidak memiliki bayangan di atas kapal.
“Orang-orang telah mempelajari banyak tentang SAID, tapi kami tidak pernah tahu itu memiliki cahaya yang terlihat. Kini kamera kami cukup sensitif untuk mengangkatnya dan mata dan intelek orang penting untuk memperhatikan kepentingannya,” kata Donovan, rekan penulis pembelajaran. Donovan memimpin jaringan kamera langit-langit dan rekan-rekannya di Calgary memimpin instrumen medan listrik di satelit Swarm.
Aurora Steve [credit : NASA]
Steve adalah penemuan penting karena letaknya di daerah sub aurora, area lintang bawah daripada di mana kebanyakan aurora terlihat tidak diteliti dengan baik. Untuk satu, dengan penemuan ini, para ilmuwan sekarang tahu bahwa ada proses kimia yang tidak diketahui yang terjadi di zona sub aurora yang dapat menyebabkan emisi cahaya ini.
Kedua, Steve secara konsisten muncul di hadapan aurora, yang biasanya terjadi di daerah lintang yang lebih tinggi yang disebut zona aurora. Itu berarti ada sesuatu yang terjadi di dekat-Bumi yang mengarah ke aurora dan Steve. Steve mungkin satu-satunya petunjuk visual yang ada untuk menunjukkan hubungan kimia atau fisik antara zona auroral lintang yang lebih tinggi dan zona sub aurora lintang bawah yang lebih rendah, kata MacDonald.
“Steve dapat membantu kita memahami bagaimana proses kimia dan fisika di atmosfer terhadap Bumi terkadang memiliki efek nyata lokal di bagian bawah atmosfer bumi,” kata MacDonald. “Ini memberi wawasan bagus tentang bagaimana sistem Bumi bekerja secara keseluruhan.”
Tim dapat belajar banyak tentang Steve dengan laporan daratan dan satelit tambahan, namun merekam Steve dari daratan dan angkasa secara bersamaan merupakan kejadian langka. Setiap satelit Swarm mengorbit Bumi setiap 90 menit dan Steve hanya bertahan hingga satu jam di area tertentu. Jika satelit tersebut kehilangan Steve saat mengelilingi Bumi, Steve mungkin akan tersesat pada saat satelit yang sama melintasi tempat itu lagi.
Pada akhirnya, menangkap Steve menjadi permainan ketekunan dan probabilitas.
“Ini adalah harapan saya bahwa dengan pelaporan penampakan kami yang tepat waktu, peneliti dapat mempelajari data tersebut sehingga kami dapat bersama-sama mengungkap misteri asal usul Steve, penciptaan, fisika dan sifat sporadis,” kata Bourassa. “Ini mengasyikkan karena semakin saya mempelajarinya, semakin banyak pertanyaan yang saya miliki.”
Adapun nama “Steve” yang diberikan oleh para ilmuwan warga? Tim ini menyimpannya sebagai penghormatan terhadap nama awal dan penemunya. Tapi sekarang STEVE, kependekan dari Strong Thermal Emission Velocity Enhancement.