STEVE 现象与 SAR 弧：当天空没有出现经典极光时

直到 2016 年，加拿大的夜景摄影师经常在天空中拍到一条神秘的紫色光带，其位置比传统的极光带靠南得多。他们亲切地称它为“Steve”。如今，这一现象已得到科学界的官方认可，其首字母缩写被定为“强烈热发射速度增强现象”（Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, STEVE）。但从物理学的角度来看，STEVE 并不是北极光。

极光与 STEVE 的光谱差异

北极光是由带电粒子（电子）在特定高度撞击我们大气层中的原子而产生的，从而产生离散的发射线（纯净且清晰的颜色，如绿色和红色）。 相比之下，STEVE 表现为淡紫色或白色的弧线，光谱分析显示它的光没有离散的发射线，而是呈现出连续的光谱，类似于白炽灯泡。

SAID：时速 20,000 公里的等离子体河流

欧洲空间局（ESA）Swarm 卫星星座进行的研究揭示了 STEVE 的本质。这是一种与 SAID（亚极光离子漂移）相关的视觉现象：带电粒子的超音速气流在地球高层大气中以超过 6 公里/秒（约 21,000 公里/小时）的速度传播。这种巨大的摩擦力将局部粒子加热到接近 3000°C 的温度，使它们因热白炽而发光，而不是电子激发。

“STEVE 代表了地球全球磁场与中纬度电离层加热过程之间一种意想不到且迄今未被理解的联系。”

SAR 弧（稳定极光红弧）

STEVE 通常伴随着栅栏状的绿色结构（“Picket Fence”），并在其之前出现 SAR 弧，这是一种肉眼不可见但可以被相机传感器捕捉到的微弱的亚极光红弧。当来自地球环电流系统的热能耗散到电离层时，就会形成 SAR 弧。

参考文献和出版物

• 地球物理研究通讯 (AGU): "New science in plain sight: Recognizing the aurora-like feature STEVE".
• ESA Swarm 任务：欧洲空间局关于亚极光电离层流的官方数据。