V roce 1993 narazil Carl Sagan na hádanku. Kosmická loď Galileo spatřila záblesky přicházející ze Země a nikdo nemohl přijít na to, o co jde. Říkali jim „zrcadlové odrazy“ a objevili se nad oceánskými oblastmi, ale ne nad zemí.
Snímky byly pořízeny vesmírnou sondou Galileo během jednoho z jejích gravitačních asistenčních letů na Zemi. Galileo byl na cestě do Jupiteru a jeho kamery se otočily zpět, aby se podívaly na Zemi ze vzdálenosti asi 2 milionů km. To všechno bylo součástí experimentu zaměřeného na nalezení života v jiných světech. Jak by vypadal živý svět z dálky? Proč nepoužít Zemi jako příklad?
Rychlý posun vpřed do roku 2015, kdy Národní oceánografická a atmosférická správa (NOAA) spustila kosmickou loď Deep Space Climate Observatory (DSCOVER). Úkolem DSCOVERu je obíhat Zemi milión mil daleko a varovat nás před nebezpečným kosmickým počasím. NASA má na DSCOVER výkonný nástroj zvaný Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC).
Každou hodinu pořizuje EPIC snímky sluneční strany Země a tyto obrázky lze zobrazit na webových stránkách EPIC. (Podívejte se na to, je to super.) Lidé si všimli stejných záblesků, jaké viděla Sagan, stovky z nich za jeden rok. Vědci, kteří mají na starosti EPIC, si jich také začali všímat.
Jedním z vědců je Alexander Marshak, zástupce projektového vědce DSCOVR v Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu v Marylandu. Nejprve si je všiml pouze nad oceánskými oblastmi, stejně jako Sagan před 25 lety. Až poté, co je Marshak začal vyšetřovat, si uvědomil, že je viděl i Sagan.
V roce 1993 napsal Sagan a jeho kolegové referát o výsledcích Galileova zkoumání Země. To je to, co říkali o odrazech, které si všimli: „Jsou přítomny velké rozlohy modrého oceánu a zdánlivá pobřeží a důkladné zkoumání obrazů ukazuje oblast [zrcadlového] odrazu v oceánu, ale nikoli na souši.“
Marshak usoudil, že pro záblesky může existovat jednoduché vysvětlení. Sluneční světlo dopadá na hladkou část oceánu nebo jezera a odráží se přímo zpět k senzoru, jako je fotografování záblesku v zrcadle. Bylo to opravdu záhadou?
Když se Marshak a jeho kolegové znovu podívali na obrázky Galileo ukazující záblesky, našli v roce 1993 něco, co Sagan vynechal: Blesky se objevily také na pozemských masách. A když se podívali na obrázky EPIC, našli záblesky nad pozemskými masami. Takže jednoduché vysvětlení, jako je světlo odrážející oceány, již nebylo ve hře.
"Na zemi jsme také našli několik velmi jasných záblesků." - Alexander Marshak, zástupce vědeckého pracovníka DSCOVR
"Na zemi jsme také našli několik velmi jasných záblesků," řekl. "Když jsem to poprvé viděl, myslel jsem, že tam byla nějaká voda nebo jezero, ze kterého se slunce odráží." Ale záblesk je docela velký, takže to nebylo ono. “
Ale něco způsobovalo záblesky, něco reflexního. Marshak a jeho kolegové, Tamas Varnai z University of Maryland, Baltimore County a Alexander Kostinski z Michiganské technologické univerzity, přemýšleli o dalších způsobech, jak by voda mohla způsobit záblesky.
Primárním kandidátem byly ledové částice vysoko v zemské atmosféře. Cirrusové mraky ve vysoké nadmořské výšce obsahují malé ledové destičky, které jsou téměř dokonale vodorovně vyrovnány. Trojice vědců provedla několik experimentů, aby zjistila příčinu záblesků, a zveřejnila své výsledky v novém příspěvku publikovaném v Geofyzikální výzkumné dopisy.
"Blesk se nestará o slunce a umístění EPIC." - Alexander Marshak, zástupce vědeckého pracovníka DSCOVR
Jako podrobnosti studie nejprve katalogizovali všechny reflexní glitry, které EPIC našel po zemi; 866 z nich ve 14měsíčním období od června 2015 do srpna 2016. Pokud by tyto záblesky byly způsobeny odrazem, objevily by se pouze na místech na světě, kde úhel mezi Sluncem a Zemí odpovídal úhlu mezi kosmickou lodí DSCOVER a Zemí . Když katalogizoval 866 glintů, zjistili, že úhel se shoduje.
To vylučovalo něco jako blesk jako příčinu záblesků. Když však pokračovali ve své práci na vykreslování úhlů, dospěli k jinému závěru: záblesky odrážely sluneční světlo odrážející se od vodorovných ledových krystalů v atmosféře. Jiné nástroje na DSCOVR potvrdily, že odrazy přicházely spíše vysoko v atmosféře než někde na povrchu.
"Zdroj záblesků rozhodně není na zemi." Je to rozhodně led a pravděpodobně i sluneční odraz horizontálně orientovaných částic. “ -Alexander Marshak, zástupce vědeckého pracovníka DSCOVR
Záhada vyřešena. Ale jak je tomu často u vědy, odpověď na jednu otázku vede k několika dalším otázkám. Mohlo by se odhalení těchto glittů nějak použít při studiu exoplanet? Ale to je pro komunitu kosmických věd odpověď.
Pokud jde o Marshaka, je to vědec na Zemi. Zkoumá, jak běžné jsou tyto horizontální ledové částice a jaký mají vliv na sluneční světlo. Pokud je tento dopad měřitelný, mohl by být zahrnut do klimatického modelování, aby se pokusilo porozumět tomu, jak Země udržuje a uvolňuje teplo.
Zdroje:
- Na Zemi blikají pozorovací body EPIC NASA
- Hledání života na Zemi z kosmické lodi Galileo
- Zemský záblesk z hlubokého vesmíru: orientované ledové krystaly detekované z Lagrangovského bodu
