Камера НАСА для полихроматических изображений Земли (EPIC) на борту DSCOVR делает почти часовые снимки залитой солнцем планеты с ее точки между Землей и Солнцем. Александр Маршак, заместитель научного сотрудника проекта DSCOVR в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, впервые заметил световые вспышки, иногда появляющиеся над океанами, когда он просматривал ЭПИЧЕСКИЕ изображения того дня.
Исследуя вспышки, Маршак и его коллеги обнаружили, что похожие отражения от нашей бледно-голубой точки привлекли внимание астронома Карла Сагана в 1993 году.
Саган рассматривал изображения, сделанные космическим кораблем Галилео, который был запущен в 1989 году для изучения Юпитера и его спутников. Во время одного из гравитационных колебаний вокруг Земли Галилей повернул свои инструменты на этой планете и собрал данные. Саган и его коллеги использовали это, чтобы проверить ключевой вопрос: может ли космический корабль обнаруживать признаки жизни издалека.
«Присутствуют обширные просторы голубого океана и очевидные береговые линии, и внимательное изучение изображений показывает область [зеркального] отражения в океане, но не на суше», – писали они о бликах.
По словам Маршака, вспышки света, отраженные от океанов, как те, на которые ссылается Саган, могут иметь простое объяснение: солнечный свет попадает в гладкую часть океана или озера и отражается прямо обратно на датчик, как при съемке со вспышкой. зеркало.
Но когда ученые сделали еще один взгляд на изображения Галилея, они увидели то, что Саган и его коллеги, по-видимому, упустили – яркие вспышки света над землей. И эти вспышки появились и на изображениях EPIC.
Как контакт, указанный на веб-сайте, который публикует все изображения EPIC, Маршак начал получать электронные письма от людей, которым любопытно, что это за вспышки.
«Мы также обнаружили несколько очень ярких вспышек над землей», – сказал он. "Когда я впервые увидел это, я подумал, что, может быть, там была вода или озеро, от которого отражается солнце. Но блеск довольно большой, значит, дело было не в этом."
Вместо этого он и его коллеги Тамас Варнаи из Университета Мэриленда, округ Балтимор, и Александр Костински из Мичиганского технологического университета, подумали о воде в других частях земной системы: о частицах льда высоко в атмосфере. Ученые провели серию экспериментов, подробно описанных в новой статье, опубликованной в Geophysical Research Letters, чтобы подтвердить причину далеких вспышек.
Во-первых, исследователи каталогизировали все предполагаемые блики солнечного света над землей на изображениях с камеры EPIC. Вспышки отображаются тремя разными цветами, потому что камера делает снимки красного, зеленого и синего цветов с разницей в несколько минут.
Всего ученые обнаружили 866 всплесков между запуском DSCOVR в июне 2015 г. и августом 2016 г.
Ученые рассудили, что если бы эти 866 вспышек были вызваны отраженным солнечным светом, они были бы ограничены определенными точками на земном шаре – точками, где угол между Солнцем и Землей такой же, как угол между космическим кораблем и Землей, с учетом космический корабль, чтобы уловить отраженный свет. Когда они нанесли на карту местоположения бликов, где эти углы будут совпадать, с учетом наклона Земли и местоположения космического корабля, эти два совпали.
Это помогло подтвердить, что вспышки были вызваны не чем-то вроде молнии, сказал Маршак: «Молния не заботится о солнце и местонахождении EPIC.«Исследователи также нанесли углы, чтобы определить, что свет отражается от частиц льда, плавающих в воздухе почти горизонтально.
Еще одна особенность данных EPIC помогла подтвердить, что вспышки были с большой высоты, а не просто вода на земле.
Два канала на приборе предназначены для измерения высоты облаков, и когда ученые просмотрели данные, они обнаружили высокие перистые облака, на 3-5 миль (от 5 до 8 километров), где были расположены блики.
"Источник вспышек определенно не на земле. Это определенно лед и, скорее всего, солнечное отражение от горизонтально ориентированных частиц », – сказал Маршак.
По его словам, обнаружение таких бликов гораздо дальше, чем в этом случае, может быть использовано другими космическими аппаратами для изучения экзопланет. Однако, как ученый, занимающийся изучением Земли, Маршак сейчас исследует, насколько распространены эти горизонтальные ледяные частицы и достаточно ли они распространены, чтобы оказывать измеримое влияние на количество солнечного света, проходящего через атмосферу.
Если да, то это функция, которая может быть включена в компьютерные модели того, сколько тепла достигает и покидает Землю.