Фізики виявили, що механізм виникнення на небі стівів - пофарбованих смуг, що світиться, довжиною до тисячі кілометрів - принципово відрізняється від механізму появи полярних сяйв. Для цього вчені досліджували дані про стів, описаний у 2008 році - ще до того моменту, коли стало зрозуміло, що це особливий тип сяйв. Найімовірніше, світіння такого типу так само, як і полярне сяйво, викликане процесами в іоносфері Землі, але при цьому воно не супроводжується сильним збільшенням потоку заряджених частинок, пишуть вчені в.
В областях, розташованих навколо магнітних полюсів Землі, часто можна спостерігати полярні сяйва - світіння верхніх шарів атмосфери, в які потрапляють заряджені частинки сонячного вітру. У північній півкулі трохи південніше авроральних зон часто вдавалося бачити й інше схоже явище - протяжні пофарбовані смуги завширшки близько 20-30 кілометрів і до тисячі кілометрів у довжину. Ці смуги, які спочатку астрофотографи-аматори називали «протонними дугами», були відомі вже не одне десятиліття, проте вчені вперше достовірно описали їх тільки в 2016 році, а перша робота, присвячена їх вивченню, була опублікована тільки в квітні 2018 року. Такі смуги були названі стівами (англ. STEVE - Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, тобто «сильне підвищення швидкості теплового випромінювання»). Вважалося, що стіви за своєю природою можуть бути схожі на полярні сяйва, проте механізм їх появи досі детально не описаний.
Щоб дослідити природу цього поки мало вивченого явища, група фізиків під керівництвом Беатріс Гальярдо-Лакур (Beatriz Gallardo-Lacourt) з Університету Калгарі уважно вивчила стів, який спостерігався в Канаді 28 березня 2008 року. Раніше вважалося, що формування цих смуг, що світяться, пов'язане з потраплянням в магнітосферу заряджених частинок, енергетичні переходи яких призводять до світіння - саме так на небі з'являються полярні сяйва. Крім того, висловлювалася гіпотеза, що в основі цього явища може лежати власне світіння атмосфери. Тим не менш, єдине на сьогоднішній день дослідження стіва показало, що при сяйвах такого типу відбуваються трохи інші процеси (зокрема, збільшення електронної температури і падіння електронної щільності в іоносфері), і найімовірніше, механізм виникнення стівів пов'язаний з субавроральним іонним дрейфом.
Тим не менш, для стива, дослідженого в попередній роботі, практично не було даних про заряджені частинки, які потрапляли під час сяйва в іоносферу. Цього разу вченим вдалося виявити запис стіва, розташування якого на небі дозволило отримати таку інформацію. Дані про це сяйво 2008 року були отримані з використанням наземних камер, а також за допомогою двох супутникових систем: супутникового комплексу THEMIS, запущеного НАСА для вивчення магнітосферних суббурь, і системи погодних супутників POES, яку Національне управління океанічних і атмосферних досліджень використовувало для передбачення погоди.
Отримані дані підтвердили, що процеси, які призводять до виникнення стивів, принципово відрізняють їх і від полярного сяйва, і від власного світіння атмосфери (також у механізмі формування стівів не бере участі і світлове забруднення атмосфери). Проаналізувавши кількість протонів і електронів, що потрапили в іоносферу під час сяйва, вчені виявили, що потік протонів весь цей час був практично нульовим, а всі електорони, які потрапили в атмосферу, мали досить низьку енергію. Так, ніяких слідів зіткнення з іоносферою електронів з енергіями від 0,03 до 2,5 мегаелектронвольт виявлено не було, а помітним виявився тільки потік електронів більш низьких енергій - від 0,05 до 1 кілоелектронвольту.
При цьому, незважаючи на помітне збільшення в субавроральній зоні потоку електронів низьких енергій, він все одно був приблизно на два порядку менше, ніж під час звичайних полярних сяйв, і не міг викликати світіння такої інтенсивності. Крім того, вчені досі не виключають можливий вплив протонів на появу сяйва - незважаючи на їх майже нульовий потік, під час початку сяйва кількість потрапили в іоносферу низькоенергетичних протонів (з енергією близько 50 електронвольт) помітно зросла. Незважаючи на те, що величина потоку залишилася дуже близька до нуля, для субавроральних зон цієї зміни могло вистачити для початку сяйва.
Вчені відзначають, що точний механізм світіння все ще залишається незрозумілим, проте зараз з упевненістю можна стверджувати, що він сильно відрізняється від процесів, які призводять до полярного сяйва. Для позначення нового механізму автори роботи запропонували використовувати термін «skyglow» - небесне світіння. Найімовірніше, пов'язані з сяйвом процеси, так само, як і у випадку з полярним сяйвом, відбуваються в іоносфері, проте детально їх вивчити належить в майбутніх роботах.
Нещодавно японські фізики вперше експериментально підтвердили теорію походження іншого типу небесних світінь - пульсуючих полярних сяйв. Виявилося, що причиною цього явища стає взаємодія електронів з плазмовими хвилями в магнітосфері планети.