Ще в 1993 році Карл Саган зіткнувся з головоломкою. Космічний корабель "Галілео" помітив спалахи, що надходять із Землі, і ніхто не міг зрозуміти, що вони. Вони назвали їх "дзеркальними відбиттями", і вони з'явилися над океанськими районами, але не над сушею.
Знімки були зроблені космічним зондом "Галілео" під час одного з його гравітаційно-допоміжних літальних апаратів Землі. Галілей був на шляху до Юпітера, і його камери повернули назад, щоб подивитися на Землю з відстані близько 2 мільйонів км. Все це було частиною експерименту, спрямованого на пошук життя в інших світах. Як би здалеку виглядав живий світ? Чому б не використати Землю як приклад?
Швидкий перехід до 2015 року, коли Національна океанографічна та атмосферна адміністрація (NOAA) запустила космічний корабель «Космічна обсерваторія глибокого космосу» (DSCOVER). Завдання DSCOVER полягає в тому, щоб здійснити орбіту Землі в мільйонах миль і попередити нас про небезпечну космічну погоду. НАСА має потужний прилад на DSCOVER під назвою "Земляна поліхроматична камера" (EPIC.)
Щогодини EPIC робить знімки із освітленої сонячною стороною Землі, і ці зображення можна переглянути на веб-сайті EPIC. (Перевірте, це здорово.) Люди почали помічати ті самі спалахи, які бачила Саган, сотні їх за один рік. Вчені, відповідальні за EPIC, також почали помічати їх.
Один із учених - Олександр Маршак, заступник вченого проекту DSCOVR в Центрі космічних польотів НАСА Годдард в Грінбелті, штат Меріленд. Спочатку він помітив їх лише над океанськими районами, як це зробив Саган 25 років тому. Лише після того, як Маршак почав їх розслідувати, він зрозумів, що Саган бачив і їх.
Ще в 1993 році Саган та його колеги написали документ, в якому обговорювали результати Галілейського обстеження Землі. Це те, що вони сказали про роздуми, які вони помітили: «Великі простори блакитного океану та видимі берегові лінії є, і ретельне вивчення зображень показує область [дзеркального] відображення в океані, але не на суші».
Маршак переконався, що може бути просте пояснення спалахів. Сонячне світло потрапляє на гладку частину океану чи озера і відбивається прямо назад до датчика, як-от зйомка спалаху в дзеркалі. Це було насправді так багато таємниці?
Коли Маршак та його колеги ще раз подивилися на знімки Галілея, що показують спалахи, вони виявили щось, що Саган пропустив ще в 1993 році: спалахи з'явилися і над наземними масами. А коли вони переглянули зображення EPIC, виявили спалахи над наземними масами. Тож таке просте пояснення, як світло, що відбивається від океанів, вже не грає.
"Ми також знайшли досить багато яскравих спалахів і над сушею". - Олександр Маршак, заступник вченого проекту DSCOVR
"Ми також знайшли дуже багато яскравих спалахів і над сушею", - сказав він. "Коли я вперше побачив це, я подумав, що, можливо, там вода чи озеро, від якого відбивається сонце. Але блиск досить великий, тому було не так ».
Але щось викликало спалахи, щось відбиваюче. Маршак та його колеги Тамас Варнай з Університету Меріленда, округ Балтимор та Олександр Костінський з Мічиганського технологічного університету думали про інші способи, через які вода може викликати спалахи.
Основним кандидатом були частинки льоду, які знаходяться в атмосфері Землі. Висота високих хмарних хмар містять крихітні крижані тромбоцити, які майже ідеально розташовані горизонтально. Тріо вчених здійснило кілька експериментів, щоб знайти причину спалахів, і опублікував їх результати в новому документі, опублікованому в Geophysical Research Letters.
"Блискавка не хвилює сонце та місце розташування EPIC." - Олександр Маршак, заступник вченого проекту DSCOVR
Як деталі їх дослідження, вони вперше описували всі відбиваючі глінки, які EPIC знайшов над сушею; 866 з них за 14-місячний період з червня 2015 по серпень 2016 р. Якби ці спалахи були викликані відбиттям, вони з'являлися б лише в місцях земної кулі, де кут між Сонцем і Землею відповідав куту між космічним кораблем DSCOVER і Землею . Описуючи 866 глін, вони виявили, що кут збігається.
Це виключило щось на зразок блискавки, як причину спалахів. Але продовжуючи роботу над побудовою кутів, вони прийшли до іншого висновку: спалахи сонячного світла відбивали горизонтальні кристали льоду в атмосфері. Інші інструменти на DSCOVR підтвердили, що відбиття надходили надто високо в атмосфері, а не звідкись на поверхні.
«Джерело спалахів точно не знаходиться на землі. Це безумовно лід, і, швидше за все, відбиття сонячної енергії від горизонтально орієнтованих частинок ". -Олександр Маршак, заступник вченого проекту DSCOVR
Таємниця вирішена. Але як це часто трапляється з наукою, відповідь на одне питання призводить до пари інших питань. Чи може виявлення цих глін використовуватися при вивченні екзопланет? Але це відповідь на космічну наукову спільноту.
Що стосується Маршака, він є вченим на Землі. Він досліджує, наскільки поширені ці горизонтальні частинки льоду та який вплив вони мають на сонячне світло. Якщо цей вплив вимірюється, то його можна буде включити в моделювання клімату, щоб спробувати зрозуміти, як Земля утримує і проливає тепло.
Джерела:
- На Землі спалахує плями EPIC від НАСА
- Пошуки життя на Землі з космічного корабля "Галілео"
- Земний блиск, видно з глибокого космосу: орієнтовані кристали льоду, виявлені з точки Лагрангія
