Vuonna 1993 Carl Sagan kohtasi palapelin. Galileon avaruusalus havaitsi maapallolta tulevia välähdyksiä, ja kukaan ei pystynyt selvittämään, mitkä he olivat. He kutsuivat niitä "spekulaarisiksi heijastuksiksi" ja ne ilmestyivät valtameren alueiden yli, mutta eivät maan päälle.
Kuvat otti Galileo-avaruuskoetin yhdessä sen maapallon painovoima-avustavista lentotapeista. Galileo oli matkalla Jupiteriin, ja sen kamerat käännettiin takaisin katsomaan maapalloa noin 2 miljoonan kilometrin etäisyydeltä. Tämä oli kaikki osa kokeilua, jonka tarkoituksena oli löytää elämä muista maailmoista. Miltä elävä maailma näyttäisi kaukaa? Miksi et käytä maata esimerkkinä?
Siirry eteenpäin vuoteen 2015, kun National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) käynnisti Deep Space Climate Observatory (DSCOVER) -aluksen. DSCOVERin tehtävä on kiertää maata miljoonan mailin päässä ja varoittaa meitä vaarallisesta avaruussäästä. NASA: lla on DSCOVERissa tehokas instrumentti, jota kutsutaan maan polykromaattiseksi kuvantamiskameraksi (EPIC.)
EPIC ottaa joka tunti kuvia maan aurinkoisesta puolella ja näitä kuvia voi katsella EPIC-verkkosivustolla. (Tarkista, se on hienoa.) Ihmiset alkoivat havaita samoja välähdyksiä, jotka Sagan näki, satoja niistä yhden vuoden aikana. EPIC: stä vastaavat tutkijat alkoivat myös huomata heidät.
Yksi tutkijoista on Alexander Marshak, DSCOVR: n varaprojektitutkija NASAn Goddard-avaruuslentokeskuksessa Greenbeltissä, Marylandissa. Aluksi hän huomasi heidät vain valtameren alueiden yli, samoin kuin Sagan teki 25 vuotta sitten. Vasta kun Marshak alkoi tutkia heitä, hän huomasi, että Sagan oli nähnyt heidätkin.
Vuonna 1993 Sagan ja hänen kollegansa kirjoittivat tutkimuksen Galileon Maan tutkimuksen tuloksista. Tätä he sanoivat havaitsemistaan heijastuksista: "Suuria sinisen valtameren alueita ja näennäisiä rantaviivoja on läsnä. Kuvien tarkka tarkastelu osoittaa [peilimaisen] heijastusalueen valtameressä, mutta ei maalla."
Marshak oletti, että salamoille voisi olla yksinkertainen selitys. Auringonvalo osuu valtameren tai järven sileään osaan ja heijastaa suoraan takaisin anturiin, kuten salamakuvan ottaminen peiliin. Oliko siinä todella paljon salaisuutta?
Kun Marshak ja hänen kollegansa katsoivat uudelleen Galileon kuvia, jotka osoittivat välähdyksiä, he löysivät jotain, jonka Sagan jäi unohtamaan vuonna 1993: Salamat ilmestyivät myös maajoukkojen yli. Ja kun he katsoivat EPIC-kuvia, he löysivät välähdyksiä maamassien yli. Joten yksinkertainen selitys, kuten valtamerten heijastava valo, ei ollut enää pelissä.
"Löysimme myös melko monia erittäin kirkkaita välähdyksiä myös maan päältä." - Alexander Marshak, DSCOVR: n varaprojektitutkija
"Löysimme myös melko monia erittäin kirkkaita välähdyksiä myös maan päältä", hän sanoi. ”Kun näin ensimmäisen kerran, ajattelin, että siellä voisi olla vettä tai järveä, josta aurinko heijastaa. Mutta kiilto on aika iso, joten se ei ollut niin. "
Mutta jotkut aiheuttivat välähdyksiä, jotkut heijastavat. Marshak ja hänen kollegansa, Tamas Varnai Marylandin yliopistosta, Baltimore County, ja Alexander Kostinski Michiganin teknillisestä yliopistosta, ajattelivat muita tapoja, joilla vesi voisi aiheuttaa välähdyksiä.
Ensisijainen ehdokas oli jään hiukkasia korkealla maapallon ilmakehässä. Korkealla korkeudessa olevat pilvipilvet sisältävät pieniä jäälevyjä, jotka ovat vaakasuunnassa melkein täydellisesti. Tutkijoiden trio teki joitain kokeiluja löytääkseen salaman syyt, ja julkaisi tulokset uudessa lehdessä, joka julkaistiin Geophysical Research Letters -lehdessä.
"Salama ei välitä auringosta ja EPIC: n sijainnista." - Alexander Marshak, DSCOVR: n varaprojektitutkija
Tutkimuksensa yksityiskohtina he luetteloivat ensin kaikki heijastavat sävyt, jotka EPIC löysi maasta; Niistä 866 14 kuukauden ajanjaksolla kesäkuusta 2015 elokuuhun 2016. Jos nämä salamat aiheuttivat heijastusta, niin ne näkyisivät vain maapallon paikoissa, joissa auringon ja maan välinen kulma vastasi DSCOVER-avaruusaluksen ja maan välistä kulmaa . Kun luettelossa olevat 866 sähkönkorjuu löydettiin, kulma vastaa.
Tämä sulki välähdyksen aiheena jotain salamaa. Mutta kun he jatkoivat työtä kulmien piirtämisessä, he tulivat toiseen johtopäätökseen: salamat olivat auringonvaloa heijastaen ilmakehän vaakasuorista jääkiteistä. Muut DSCOVR: n instrumentit vahvistivat, että heijastukset tulivat korkeasta ilmakehästä eikä jostakin pinnasta.
”Salaman lähde ei todellakaan ole maassa. Se on ehdottomasti jäätä ja todennäköisesti aurinkoheijastus horisontaalisesti suuntautuneista hiukkasista. " -Alexander Marshak, DSCOVR: n varaprojektitutkija
Arvoitus ratkaistu. Mutta kuten tieteessä usein käy, yhteen kysymykseen vastaaminen johtaa pari muuta kysymystä. Voisiko näiden silmien havaitseminen jollain tavalla käyttää eksoplaneettojen tutkimusta? Mutta avaruustiedeyhteisö voi vastata siihen.
Mitä Marshakiin tulee, hän on maatieteilijä. Hän tutkii, kuinka yleiset nämä vaakasuorat jään hiukkaset ovat ja miten ne vaikuttavat auringonvaloon. Jos vaikutus on mitattavissa, se voitaisiin sisällyttää ilmastomallinnukseen ymmärtääksesi, kuinka maapallot säilyttävät ja levittävät lämpöä.
Lähteet:
- NASA: n EPIC-näkymät vilkkuvat maapallolla
- Etsi elämää maan päällä Galileo-avaruusaluksesta
- Maanpäällinen kimalta näkyy syvästä avaruudesta: Lagrangian pisteestä havaitut suuntautuneet jääkiteet
