Leta 1993 je Carl Sagan naletel na uganko. The Galileo vesoljska plovila so opazila bliske, ki prihajajo z Zemlje, in nihče ni mogel ugotoviti, kaj so. Poimenovali so jih 'zrcalni odsevi' in pojavili so se nad oceanskimi območji, ne pa tudi nad kopnim.
Slike je posnela vesoljska sonda Galileo med enim od gravitacijskih preletov Zemlje. Galileo je bil na poti proti Jupitru in njegove kamere so bile obrnjene nazaj, da bi gledale Zemljo z razdalje približno 2 milijona km. Vse to je bil del eksperimenta, katerega cilj je bil najti življenje na drugih svetovih. Kako bi izgledal živi svet od daleč? Zakaj ne bi uporabili Zemlje za primer?
Hitro naprej v leto 2015, ko je Nacionalna uprava za oceanografijo in atmosfero (NOAA) lansirala Deep Space Climate Observatory (DSCOVER) vesoljsko plovilo. Naloga DSCOVER-ja je krožiti okoli Zemlje milijon milj stran in nas opozoriti na nevarno vesoljsko vreme. NASA ima na DSCOVER zmogljiv instrument, imenovan Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC).
Vsako uro EPIC posname slike osončene strani Zemlje in te slike si lahko ogledate na Spletno mesto EPIC . (Oglejte si, super je kul.) Ljudje so začeli opažati iste utripe, ki jih je videl Sagan, na stotine jih je v enem letu. Tudi znanstveniki, odgovorni za EPIC, so jih začeli opažati.
Eden od znanstvenikov je Alexander Marshak, namestnik projektnega znanstvenika DSCOVR v Nasinem centru za vesoljske lete Goddard v Greenbeltu v Marylandu. Sprva jih je opazil le nad oceanskimi območji, enako kot Sagan pred 25 leti. Šele potem, ko jih je Marshak začel preiskovati, je ugotovil, da jih je videl tudi Sagan.
Leta 1993 so Sagan in njegovi sodelavci napisali a papir razpravlja o rezultatih Galilejevega raziskovanja Zemlje. O odsevah, ki so jih opazili, so povedali takole: »Prisotna so velika prostranstva modrega oceana in navidezne obale, natančen pregled slik pa pokaže območje [zrcala podobnega] odseva v oceanu, ne pa na kopnem.«
Marshak je domneval, da bi lahko obstajala preprosta razlaga za bliske. Sončna svetloba zadene gladek del oceana ali jezera in se odbije neposredno nazaj v senzor, kot bi fotografirali z bliskavico v ogledalu. Je bila res tako velika skrivnost?
Ko so Marshak in njegovi sodelavci še enkrat pogledali slike Galilea, ki prikazujejo bliske, so našli nekaj, kar je Sagan leta 1993 zamudil: bliski so se pojavili tudi nad kopnimi. In ko so si ogledali slike EPIC, so našli bliske nad kopnimi. Tako preprosta razlaga, kot je svetloba, ki se odbija od oceanov, ni bila več v igri.
'Našli smo kar nekaj zelo svetlih utripov tudi nad kopnim.' – Alexander Marshak, namestnik projektnega znanstvenika DSCOVR
'Našli smo kar nekaj zelo svetlih utripov tudi nad kopnim,' je dejal. »Ko sem ga prvič videl, sem pomislil, da je morda tam nekaj vode ali jezero, od katerega se sonce odbija. Toda lesk je precej velik, tako da ni bilo to.'
Toda nekaj je povzročalo bliske, nekaj odsevnega. Marshak in njegovi sodelavci, Tamas Varnai z Univerze v Marylandu, okrožje Baltimore, in Alexander Kostinski s Tehnološke univerze Michigan, so razmišljali o drugih načinih, kako bi voda lahko povzročila bliske.
Primarni kandidat so bili delci ledu visoko v Zemljini atmosferi. Oblaki cirusov na visoki nadmorski višini vsebujejo drobne ledene ploščice, ki so skoraj popolnoma poravnane vodoravno. Trojica znanstvenikov je naredila nekaj poskusov, da bi odkrila vzrok za bliske, in objavila svoje rezultate v a nov papir objavljeno v Geophysical Research Letters.
'Lightning ne zanima sonce in lokacija EPIC-a.' – Alexander Marshak, namestnik projektnega znanstvenika DSCOVR
Kot podrobnosti študije so najprej katalogizirali vse odsevne bleščice, ki jih je EPIC našel nad kopnim; 866 jih je bilo v 14-mesečnem obdobju od junija 2015 do avgusta 2016. Če bi te bliske povzročil odboj, bi se pojavili le na lokacijah na svetu, kjer se kot med Soncem in Zemljo ujema s kotom med vesoljsko plovilo DSCOVER in Zemljo . Ko so katalogizirali 866 bleščic, so ugotovili, da se kot ujema.
To je izključilo nekaj, kot je strela, kot vzrok za bliske. Ko pa so nadaljevali z risanjem kotov, so prišli do drugega zaključka: bliski so bili sončna svetloba, ki se odbija od vodoravnih ledenih kristalov v atmosferi. Drugi instrumenti na DSCOVR so potrdili, da odsevi prihajajo od visoko v atmosferi in ne od nekje na površini.
»Vir utripov zagotovo ni na tleh. Vsekakor je led in najverjetneje sončni odboj vodoravno usmerjenih delcev.' -Alexander Marshak, namestnik projektnega znanstvenika DSCOVR
Skrivnost rešena. Toda kot je to pogosto pri znanosti, odgovor na eno vprašanje vodi do nekaj drugih vprašanj. Ali bi lahko odkrivanje teh bleščic nekako uporabili pri preučevanju eksoplanetov? Toda na to mora odgovoriti skupnost vesoljske znanosti.
Kar se tiče Marshaka, je zemeljski znanstvenik. Raziskuje, kako pogosti so ti horizontalni ledeni delci in kakšen učinek imajo na sončno svetlobo. Če je ta vpliv merljiv, bi ga lahko vključili v podnebno modeliranje, da bi poskušali razumeti, kako Zemlja zadržuje in oddaja toploto.
Viri:
