Od lat prowadzone są badania, które mają odpowiedzieć na pytanie, czym są rozbłyski na powierzchni Ziemi widoczne na zdjęciach satelitarnych. Teraz naukowcom udało się rozwiązać tę zagadkę.
Oddalony o około 1,6 miliona kilometrów od Ziemi aparat NASA (Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej) zarejestrował tajemnicze światła, pochodzące z naszej planety.
Aparatura znajdująca się na Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) (czyli amerykańskiej sondzie kosmicznej służącej do obserwowania Ziemi i pogody kosmicznej) została uruchomiona w 2015 roku. Od tamtej pory rejestrowała setki rozbłysków rocznie.
Niezbędne zdjęcia satelitarne
Naukowcy z zespołu Alexandra Marshaka, zastępcy szefa DSCOVR w Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt, rozszyfrowali przyczyny tego zjawiska: wysokogatunkowe, ułożone horyzontalnie kryształki lodu.
DSCOVR średnio raz na godzinę robi zdjęcia (za pomocą polichromatycznej kamery EPIC) przestrzeni dzielącej Ziemię od Słońca. Marshak po raz pierwszy zauważył rozbłyski właśnie dzięki tym obrazom.
Naukowiec i jego koledzy zauważyli, że widoczny na innych zdjęciach podobny rozbłysk zainteresował w 1993 roku drugiego badacza, Carla Sagana. Przeglądał on zdjęcia pochodzące z sondy Galileusz, która podczas przelotu obok Ziemi zwróciła się w kierunku błękitnej planety, robiąc fotografie i zbierając dane. Na ich podstawie Sagan chciał sprawdzić, czy możliwe jest wykrycie życia poza Ziemią.
Rozbłyski na wodzie
- Oczywiste są olbrzymie obszary oceanów oraz linii brzegowych znajdujących się na Ziemi. Dokładna analiza zdjęć pokazuje rozbłyski na wodzie, nie na lądzie - mówił Sagan.
Marshak komentował, że taka sytuacja ma dosyć proste wyjaśnienie - ocean otrzymuje dawkę promieni słonecznych, odbijając otrzymane światło w stronę detektorów. Porównał to do robienia zdjęcia powierzchni lustra przy pomocy lampy błyskowej.
Sagan i jego zespół badawczy pominęli jednak ważną kwestię. Na zdjęciach rozbłyski pojawiały się nie tylko na gładkich powierzchniach wód, ale również na lądzie.
Podobne rozbłyski, równie jasne, zarejestrowała na lądzie sonda EPIC.
- Kiedy pierwszy raz to zobaczyłem, pomyślałem, że znajduje się tam woda, jednak było zgoła inaczej - powiedział Marshak.
Kryształki lodu
Szukając innej przyczyny, naukowiec wraz z zespołem oraz Tamasem Varnai z the University of Maryland i Alexandrem Kostinskim z Michigan Technological University, przeprowadzili szereg eksperymentów. Okazało się, że rozbłyski mogą powstawać na kryształkach lodu, znajdujących się w wysokich warstwach atmosfery. Całość badań opublikowali w Geophysical Research Letters,.
W pierwszej kolejności naukowcy skatalogowali wszelkiego rodzaju rozbłyski oraz zdjęcia pochodzące z sondy EPIC. Aparatura rejestruje odbite światła w trzech kolorach: czerwonym, niebieskim i zielonym. Łącznie od momentu rozpoczęcia działalności DSCOVR w lipcu 2015 roku do sierpnia 2016 naliczyli 866 rozbłysków.
Naukowcy stwierdzili, że jeżeli wszystkie światła były związane z odbitymi promieniami słonecznymi, powinny być one ograniczone do konkretnych miejsc. Są nimi te, w których kąt padania światła słonecznego na powierzchnię Ziemi jest taki sam, jak ten między sondą a naszą planetą. Kiedy nakreślili obie lokalizacje rozbłysków, gdzie potencjalnie kąty mogłyby mieć takie same wartości, okazało się, że oba do siebie pasowały.
Te obserwacje potwierdziły, że rozbłyskami nie są błyskawice, ponieważ te nie są w żaden sposób zależne od położenia słońca ani sondy, jak powiedział Marshak.
Pomoc chmur
Naukowcy również badali, czy światło odbija się od kawałków lodu zawieszonych w powietrzu prawie horyzontalnie.
Dane z EPIC pozwoliły stwierdzić, że rozbłyski powstają nie na powierzchniach wód, lecz wysoko nad powierzchnią Ziemi. Dwa kanały znajdujące się na satelicie zostały stworzone do pomiaru wysokości chmur. Kiedy naukowcy wśród dostępnych im danych dotarli do chmur Cirrus zawieszonych 5 do 8 km nad naszą planetą, odkryli źródło rozbłysków.
- Źródło rozbłysków to z pewnością kryształki lodu, prawdopodobnie te zawieszone horyzontalnie, a nie powierzchnia Ziemi - mówił Marshak.
Pomoc na przyszłość
Wykrywanie tego typu rozbłysków z tak bliskiej odległości może się przysłużyć badaniom egzoplanet (czyli znajdujących się poza Układem Słonecznym).
Marshak bada obecnie, jak często występują horyzontalnie położone cząstki lodu oraz czy ich obecność odgrywa istotny wpływ na przenikania światła słonecznego przez atmosferę.
Zobacz także tajemniczą czarną smugę widoczną na zdjęciach satelitarnych:
Autor: ao/aw / Źródło: NASA
Źródło zdjęcia głównego: NASA