Nel 1993, Carl Sagan incontrò un enigma. La navicella spaziale Galileo notò lampi provenienti dalla Terra e nessuno riuscì a capire cosa fossero. Li hanno chiamati "riflessioni speculari" e sono apparsi sulle aree oceaniche ma non sulla terra.
Le immagini sono state scattate dalla sonda spaziale Galileo durante uno dei suoi voli di gravità-assist della Terra. Galileo stava raggiungendo Giove e le sue macchine fotografiche furono spostate indietro per guardare la Terra da una distanza di circa 2 milioni di km. Tutto ciò faceva parte di un esperimento volto a trovare la vita su altri mondi. Come sarebbe un mondo vivente da lontano? Perché non usare la Terra come esempio?
Avanzamento rapido al 2015, quando la National Oceanographic and Atmospher Administration (NOAA) ha lanciato il veicolo spaziale Deep Space Climate Observatory (DSCOVER). Il lavoro di DSCOVER è di orbitare attorno alla Terra a un milione di miglia di distanza e di avvisarci del pericoloso tempo nello spazio. La NASA ha un potente strumento su DSCOVER chiamato Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC.)
Ogni ora, EPIC scatta immagini del lato soleggiato della Terra e queste immagini possono essere visualizzate sul sito Web EPIC. (Dai un'occhiata, è fantastico.) La gente ha iniziato a notare gli stessi lampi che Sagan ha visto, centinaia di loro in un anno. Anche gli scienziati responsabili di EPIC hanno iniziato a notarli.
Uno degli scienziati è Alexander Marshak, vice scienziato del DSCOVR presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. All'inizio, li notò solo sulle aree oceaniche, come ha fatto Sagan 25 anni fa. Solo dopo che Marshak iniziò a indagare su di loro, si rese conto che anche Sagan li aveva visti.
Nel 1993, Sagan e i suoi colleghi scrissero un articolo in cui discutevano i risultati dell'esame di Galileo sulla Terra. Questo è quello che hanno detto delle riflessioni che hanno notato: "Sono presenti grandi distese di oceano blu e coste apparenti, e un attento esame delle immagini mostra una regione di riflesso [simile allo specchio] nell'oceano ma non sulla terra".
Marshak suppose che ci potesse essere una semplice spiegazione per i lampi. La luce solare colpisce una parte liscia di un oceano o di un lago e si riflette direttamente sul sensore, come scattare una foto con il flash in uno specchio. Era davvero così tanto un mistero?
Quando Marshak e i suoi colleghi hanno dato un'altra occhiata alle immagini di Galileo che mostrano i lampi, hanno trovato qualcosa che Sagan ha perso nel 1993: i lampi sono apparsi anche sulle masse terrestri. E quando guardarono le immagini EPIC, trovarono lampi sulle masse terrestri. Quindi una semplice spiegazione come la luce che si riflette sugli oceani non era più in gioco.
"Abbiamo trovato anche alcuni lampi molto luminosi sulla terra." - Alexander Marshak, vice scienziato del progetto DSCOVR
"Abbiamo trovato anche alcuni lampi molto luminosi sulla terra", ha detto. “Quando l'ho visto per la prima volta ho pensato che forse ci fosse dell'acqua lì, o un lago da cui il sole si riflette. Ma il luccichio è piuttosto grande, quindi non è stato quello. "
Ma qualcosa stava causando i lampi, qualcosa di riflessivo. Marshak e i suoi colleghi, Tamas Varnai dell'Università del Maryland, Contea di Baltimora e Alexander Kostinski della Michigan Technological University, hanno pensato ad altri modi in cui l'acqua potrebbe causare i lampi.
Il candidato principale erano le particelle di ghiaccio alte nell'atmosfera terrestre. I cirri ad alta quota contengono minuscole piastrine di ghiaccio allineate orizzontalmente quasi perfettamente. Il trio di scienziati ha fatto alcuni esperimenti per trovare la causa dei lampi e ha pubblicato i risultati in un nuovo articolo pubblicato su Geophysical Research Letters.
"I fulmini non si preoccupano del sole e della posizione di EPIC." - Alexander Marshak, vice scienziato del progetto DSCOVR
Come dettagli del loro studio, hanno prima catalogato tutti i riflessi riflessivi che EPIC ha trovato sulla terra; 866 di loro in un periodo di 14 mesi da giugno 2015 ad agosto 2016. Se questi lampi fossero causati dalla riflessione, sarebbero apparsi solo in punti del globo in cui l'angolo tra il Sole e la Terra corrispondeva all'angolo tra il veicolo spaziale DSCOVER e la Terra . Mentre catalogavano i 866 bagliori, scoprirono che l'angolo corrispondeva.
Ciò ha escluso qualcosa come un fulmine come causa dei lampi. Ma mentre continuavano a lavorare tracciando gli angoli, arrivarono a un'altra conclusione: i lampi erano la luce solare che si rifletteva sui cristalli di ghiaccio orizzontali nell'atmosfera. Altri strumenti su DSCOVR hanno confermato che i riflessi provenivano dall'alto nell'atmosfera, piuttosto che da qualche parte della superficie.
“La fonte dei lampi non è sicuramente sul campo. È sicuramente ghiaccio, e molto probabilmente riflesso solare da particelle orientate orizzontalmente ". -Alexander Marshak, vice scienziato del progetto DSCOVR
Mistero risolto. Ma come spesso accade con la scienza, rispondere a una domanda porta a un altro paio di domande. Rilevare questi riflessi potrebbe essere usato in qualche modo nello studio degli esopianeti? Ma è quello a cui la comunità delle scienze spaziali deve rispondere.
Per quanto riguarda Marshak, è uno scienziato della Terra. Sta studiando quanto sono comuni queste particelle di ghiaccio orizzontali e quali effetti hanno sulla luce solare. Se tale impatto è misurabile, potrebbe essere incluso nella modellistica climatica per cercare di capire come la Terra trattiene e disperde il calore.
fonti:
- I punti di vista EPIC della NASA lampeggiano sulla Terra
- Una ricerca di vita sulla Terra dall'astronave Galileo
- Bagliore terrestre visto dallo spazio profondo: cristalli di ghiaccio orientati rilevati dal punto lagrangiano
