Tilbake i 1993 møtte Carl Sagan et puslespill. Romfartøyet i Galileo oppdaget blink fra jorden, og ingen kunne finne ut hva de var. De kalte dem ‘spekulære refleksjoner’ og de dukket opp over havområder, men ikke over land.
Bildene ble tatt av romsonde Galileo under en av dens gravitasjonsassistente fluebys av Jorden. Galileo var på vei til Jupiter, og kameraene ble slått tilbake for å se på Jorden i en avstand på rundt 2 millioner km. Alt dette var en del av et eksperiment rettet mot å finne liv på andre verdener. Hvordan vil en levende verden se ut på avstand? Hvorfor ikke bruke Jorden som eksempel?
Fremover til 2015, da National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) lanserte romfartøyet Deep Space Climate Observatory (DSCOVER). DSCOVERs jobb er å bane rundt Jorden en million mil unna og advare oss om farlig romvær. NASA har et kraftig instrument på DSCOVER kalt Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC.)
Hver time tar EPIC bilder av den solfylte siden av jorden, og disse bildene kan sees på EPICs nettsted. (Sjekk det, det er superkult.) Folk begynte å merke de samme blinkene som Sagan så, hundrevis av dem på ett år. Forskere med ansvar for EPIC begynte også å legge merke til dem.
En av forskerne er Alexander Marshak, forskningsansvarlig for DSCOVR ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Først la han merke til dem bare over havområder, det samme som Sagan gjorde for 25 år siden. Først etter at Marshak begynte å undersøke dem, skjønte han at Sagan hadde sett dem også.
Tilbake i 1993 skrev Sagan og kollegene et papir der de diskuterte resultatene fra Galileos undersøkelse av Jorden. Dette sa de om refleksjonene de la merke til: "Store vidder med blått hav og tilsynelatende kystlinjer er til stede, og en nærmere undersøkelse av bildene viser et område med [speillignende] refleksjon i havet, men ikke på land."
Marshak antok at det kunne være en enkel forklaring på blinkene. Sollys treffer en jevn del av et hav eller innsjø, og reflekterer direkte tilbake til sensoren, som å ta et blitzbilde i et speil. Var det virkelig så mye av et mysterium?
Da Marshak og kollegene tok en ny titt på Galileo-bildene som viste blinkene, fant de noe Sagan savnet i 1993: Blinkene dukket også opp over landmasser. Og da de så på EPIC-bildene, fant de blink over landmasser. Så en enkel forklaring som lys som reflekterer havene var ikke lenger i spill.
"Vi fant ganske mange veldig lyse blinker over land også." - Alexander Marshak, DSCOVR viseprosjektforsker
"Vi fant ganske mange veldig lyse blinker over land også," sa han. “Da jeg først så det, tenkte jeg at det kanskje var litt vann der, eller en innsjø solen reflekterer av. Men glimtet er ganske stort, så det var det ikke. ”
Men noe var årsaken til blinkene, noe reflekterende. Marshak og kollegene hans, Tamas Varnai ved University of Maryland, Baltimore County, og Alexander Kostinski fra Michigan Technological University, tenkte på andre måter vann kan forårsake blitz.
Den viktigste kandidaten var ispartikler høyt i jordens atmosfære. Cirrusskyer i høy høyde inneholder bittesmå isplater som er horisontalt justert nesten perfekt. Trioen av forskere gjorde noen eksperimenter for å finne årsaken til blinkene, og publiserte resultatene i en ny artikkel publisert i Geophysical Research Letters.
"Lyn bryr seg ikke om solen og EPICs beliggenhet." - Alexander Marshak, DSCOVR viseprosjektforsker
Som studiedetaljer katalogiserte de først alle de reflekterende glimtene som EPIC fant over land; 866 av dem i en 14 måneders periode fra juni 2015 til august 2016. Hvis disse blinkene var forårsaket av refleksjon, ville de bare vises på steder på kloden der vinkelen mellom solen og jorden stemte overens med vinkelen mellom romskipet DSCOVER og jorden . Mens de katalogiserte 866 glinsene, fant de ut at vinkelen stemmer.
Dette utelukket noe som lyn som årsaken til blinkene. Men da de fortsatte arbeidet med å plotte vinklene, kom de til en annen konklusjon: blinkene var sollys som reflekterte av horisontale iskrystaller i atmosfæren. Andre instrumenter på DSCOVR bekreftet at refleksjonene kom fra høyt i atmosfæren, i stedet for fra et sted på overflaten.
“Kilden til blitzene er definitivt ikke på bakken. Det er definitivt is, og mest sannsynlig solrefleksjon av horisontalt orienterte partikler. " -Alexander Marshak, DSCOVR viseprosjektforsker
Mystery løst. Men som ofte er tilfellet med vitenskap, fører svar på ett spørsmål til et par andre spørsmål. Kunne detektering av disse glints brukes i studiet av eksoplaneter på en eller annen måte? Men det er det romfagssamfunnet skal svare på.
Når det gjelder Marshak, er han en jordforsker. Han undersøker hvor vanlige disse horisontale ispartiklene er, og hvilken effekt de har på sollys. Hvis påvirkningen er målbar, kan det inkluderes i klimamodellering for å prøve å forstå hvordan Jorden beholder og kaster varme.
kilder:
- NASAs EPIC-synspunkter blinker på jorden
- Et søk etter livet på jorden fra romfartøyet Galileo
- Terrestrisk glint sett fra det dype rom: orienterte iskrystaller oppdaget fra lagrangisk punkt
