Tilbage i 1993 stødte Carl Sagan på et puslespil. Galileo-rumfartøjet opdagede blink, der kom fra Jorden, og ingen kunne finde ud af, hvad de var. De kaldte dem 'spekulære refleksioner', og de optrådte over havområder, men ikke over land.
Billederne er taget af rumsonden Galileo under en af dens gravitationsassistente flybys af Jorden. Galileo var på vej til Jupiter, og dens kameraer blev vendt tilbage for at se på Jorden i en afstand af omkring 2 millioner km. Det hele var en del af et eksperiment, der havde til formål at finde liv på andre verdener. Hvordan ville en levende verden se ud fra afstand? Hvorfor ikke bruge Jorden som et eksempel?
Spol frem til 2015, da National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) lancerede rumfartøjet Deep Space Climate Observatory (DSCOVER). DSCOVER's job er at bane rundt om Jorden en million miles væk og advare os om farligt rumvejr. NASA har et kraftfuldt instrument på DSCOVER kaldet Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC.)
Hver time tager EPIC billeder af den sollys side af Jorden, og disse billeder kan ses på EPICs websted. (Tjek det ud, det er super cool.) Folk begyndte at bemærke de samme blink, som Sagan så, hundreder af dem på et år. Forskere med ansvar for EPIC begyndte også at bemærke dem.
En af forskerne er Alexander Marshak, DSCOVR-stedfortræder projektforsker ved NASA's Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Først bemærkede han dem kun over havområder, det samme som Sagan gjorde for 25 år siden. Først efter Marshak begyndte at undersøge dem, indså han, at Sagan også havde set dem.
Tilbage i 1993 skrev Sagan og hans kolleger et papir, der diskuterede resultaterne fra Galileos undersøgelse af Jorden. Dette er, hvad de sagde om reflektionerne, de bemærkede: ”Store vidder med blåt hav og tilsyneladende kystlinjer er til stede, og en tæt undersøgelse af billederne viser et område med [spejllignende] reflektion i havet, men ikke på land.”
Marshak formoder, at der kunne være en enkel forklaring på blinkene. Sollys rammer en glat del af et hav eller sø og reflekteres direkte tilbage til sensoren, som at tage et flashbillede i et spejl. Var det virkelig så meget af et mysterium?
Da Marshak og hans kolleger kiggede igen på Galileo-billederne, der viser blinkene, fandt de noget, som Sagan gik glip af i 1993: Blitzerne optrådte også over landmasser. Og da de kiggede på EPIC-billederne, fandt de blink over landmasser. Så en simpel forklaring som lys, der reflekterede fra verdenshavene, var ikke længere i spil.
”Vi fandt også ganske mange meget lyse blink over land.” - Alexander Marshak, DSCOVR viceprojektforsker
”Vi fandt også ganske mange meget lyse blink over land,” sagde han. ”Da jeg først så det, tænkte jeg, at der måske var noget vand der, eller en sø, som solen reflekterer ud af. Men glimtet er temmelig stort, så det var det ikke. ”
Men noget forårsagede blinkene, noget reflekterende. Marshak og hans kolleger, Tamas Varnai fra University of Maryland, Baltimore County, og Alexander Kostinski fra Michigan Technological University, tænkte på andre måder, hvorpå vand kan forårsage blitz.
Den primære kandidat var ispartikler høj i Jordens atmosfære. Cirrusskyer i høj højde indeholder små isplader, der er horisontalt på linje næsten perfekt. Trio af forskere gjorde nogle eksperimenter for at finde årsagen til blinkene og offentliggjorde deres resultater i en ny artikel offentliggjort i Geophysical Research Letters.
"Lynet er ligeglad med solen og EPICs placering." - Alexander Marshak, DSCOVR viceprojektforsker
Som deres studiedetaljer katalogiserede de først alle de reflekterende glimt, som EPIC fandt over land; 866 af dem i en periode på 14 måneder fra juni 2015 til august 2016. Hvis disse blitz blev forårsaget af reflektion, ville de kun vises på steder på kloden, hvor vinklen mellem solen og jorden matchede vinklen mellem DSCOVER-rumfartøjet og jorden . Da de katalogiserede 866-glimtet fandt de, at vinklen stemte overens.
Dette udelukkede noget som lyn som årsagen til blinkene. Men da de fortsatte deres arbejde med at planlægge vinklerne, kom de til en anden konklusion: Blitzerne var sollys, der reflekterede de vandrette iskrystaller i atmosfæren. Andre instrumenter på DSCOVR bekræftede, at reflektionerne kom fra højt i atmosfæren snarere end fra et sted på overfladen.
”Kilden til blitzene er bestemt ikke på jorden. Det er bestemt is og sandsynligvis solreflektion ud af vandret orienterede partikler. ” -Alexander Marshak, DSCOVR viceprojektforsker
Mystery løst. Men som det ofte er tilfældet med videnskab, at besvare et spørgsmål fører til et par andre spørgsmål. Kunne det på en eller anden måde bruges til at detektere disse glimt i studiet af eksoplaneter? Men det er det, rumfarevidenskaben skal svare på.
Hvad angår Marshak, er han en jordforsker. Han undersøger, hvor almindelige disse vandrette ispartikler er, og hvilken effekt de har på sollys. Hvis denne påvirkning er målbar, kan den inkluderes i klimamodellering for at prøve at forstå, hvordan Jorden fastholder og kaster varme.
Kilder:
- NASAs EPIC-synspunkter blinker på Jorden
- En søgning efter livet på jorden fra rumfartøjet Galileo
- Terrestrisk glint set fra det dybe rum: orienterede iskrystaller opdaget fra Lagrangian-punktet
