认识 STEVE 和夜空中其他 7 种神秘发光物体

2008 年 3 月 28 日晚，如果你抬头仰望加拿大东部，你可能会看到一条明亮的白紫色丝带在天空中飘舞，与你以前从未见过的景象截然不同。那是闪电吗？烟花？也许是一艘宇宙飞船终于从最近的宜居星球上带来了第一批使者？

不，只是史蒂夫。

STEVE 并不是你邻居的友好外星人，而是一个缩写：强热辐射速度增强。简单来说，它很热。非常热。紫色弧线实际上是电子的集合，它们在大气层中向西飞行，温度超过 5600 摄氏度（超过 10,100 华氏度）。卡尔加里大学博士后研究员、最近在《地球物理研究快报》上发表的一篇关于 STEVE 的论文的第一作者 Bea Gallardo-Lacourt 说，这比太阳表面还要热，在太阳活动罕见的情况下，它是地球附近最热的地方。

自从天文爱好者首次将 STEVE 引入天体物理学家的视线以来，Gallardo-Lacourt 一直在研究它。（这种现象的特别名称由此而来：业余天文学家根据电影《篱笆墙外》中的一幕将其命名为“史蒂夫”。）

长达数千公里，宽达数十公里，STEVE 抢走了聚光灯——或者说，STEVE 就是聚光灯。

STEVE 仍然相对低调——过去十年中，相机仅拍摄到 30 次，这种情况非常罕见，Gallardo-Lacourt 说道。但即使它们与天空中其他更著名的光亮有着明显的相似之处，也不要将它们与极光混淆。尽管这两种现象都将天空染成明亮、色彩缤纷的照明带，但上周 Gallardo-Lacourt 和卡尔加里大学及加州大学洛杉矶分校的同事进行的研究表明，它们并不是同一种东西。

极光出现在高纬度地区：其中最为人熟知的两种极光是北极光和南极光，分别可以在北半球和南半球的高纬度地区看到。当太阳风冲击磁层（环绕地球的磁场）时，电子和质子会脱落并落入大气层的上层，即电离层，从而形成极光。科学家仍然不知道这是如何发生的，但当这些微小粒子撞击大气中的其他分子（如氧气）时，碰撞会以彩色光的形式释放能量。

另一方面，STEVE 出现在较低纬度地区——比极光更靠近赤道——在 Gallardo-Lacourt 的研究中，她发现在此过程中没有释放任何粒子。她专注于 2008 年与美国国家海洋和大气管理局卫星相交的 STEVE 事件。极地轨道环境卫星 17 号能够测量穿过大气层的粒子。但当 STEVE 到达时，它什么也没看到。

因此，科学家仍然不知道 STEVE 的成因。加拉多-拉科特认为，可能是某种东西将一小部分电离层加热到极端温度，并加速夜空中粒子的移动。但这并不能解释 STEVE 为何在特定时间出现在天空的特定部分，也无法解释是什么让它呈现出明亮的白紫色。光的颜色取决于释放能量的粒子类型。例如，北极光的绿色色调是因为极光形成的高空大气中氧气含量高。STEVE 的白光是所有颜色的组合，这意味着有很多不同的分子参与其中——但在距离地球表面 100 英里的电离层中，并没有那么多的多样性。

即使史蒂夫让我们陷入黑暗，它也不是照亮夜空的唯一事物，而且它们也不全是极光。下次去观星时，这里还有一些令人惊叹的自然光秀供您观赏。

精灵

它们可能没有尖尖的耳朵，但它们那诡异的绿色光环已经足够奇幻了。ELVES（即电磁脉冲源产生的光和极低频扰动的发射）的外观很容易被误认为是不明飞行物，它们在雷暴上方形成一个不断扩大的发光光盘。它们持续大约一毫秒，因为风暴产生的电流为大气中氮分子提供能量，高度与极光相当。因此，尽管它们可以覆盖数百平方英里，但就像它们的神秘对手一样，它们转瞬即逝，无法被人类发现。

红色精灵

精灵与其他魔法森林生物一起生活在高空大气中。当闪电击中地面时，它会在雷雨云上方数英里处产生一个电场，其强度足以将惰性空气变成导体，就像荧光灯泡一样。这会引发短暂的、几乎瞬间的卷须状光线。“每个精灵事件都有一个母闪电，”美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究员 Burcu Kosar 说。这些手指状的投影可以蜿蜒延伸数十英里，如果天空晴朗，相机性能好，你可以拍摄到它们。尽管精灵看起来炽热（由于充满能量的氮分子），但它们实际上是由冷等离子体构成的。

蓝色喷气机

蓝色喷流是雷暴的另一种大气产物。人们认为，它们和红色精灵一样，都是由闪电产生的，闪电会将电荷传送到云层上方，而不是传送到地面。但尽管它们比天空中的其他电现象更接近地球，但这些蓝色的能量漏斗很少被发现，人们对它们的了解也很少。

气辉

即使在最黑暗的夜晚，天空中仍然会有微弱的闪光。这就是气辉。它形成于地球大气层的外层，在那里受到宇宙粒子和太阳粒子的冲击。因此，高层大气中的分子不断相互反应或与太阳光线反应，以光的形式释放出少量能量。虽然从我们的角度来看并不总是很明显，但在从太空拍摄的照片中，你可以清楚地看到一层层的绿光和红光将地球包裹在一个舒适、发光的茧中。

闪电

闪电十分常见，已经成为我们文化的一部分：对古希腊人来说，闪电是宙斯的杰作，而如今，闪电又为电影中的悬疑场景增添了超自然色彩。尽管我们知道闪电有自然原因，但它仍然令人敬畏。毕竟，它是从天空中射出的高达十亿伏的电流。在暴风雨期间，暴风云中的水和冰粒子相互碰撞，产生电荷梯度。云的顶部带正电，底部带负电，就像天空中一块蓬松的电池。随着电荷差的增大，需要将它们平衡，而闪电就是完美的桥梁。有时，电流只是在云中的正极和负极区域之间流动，在天空中产生闪光——但地球也是一个非常好的带正电的目标，这就是它经常被电击的原因。