Een miljoen mijl van de aarde, een NASA-camera legt onverwachte lichtflitsen vast die weerkaatsen op onze planeet. Het naar huis gerichte instrument op NOAA's Deep Space Climate Observatory, of DSCVR, gelanceerd in 2015, ving honderden van deze flitsen in de loop van een jaar. Zoals scherpe waarnemers van buiten NASA schreven, vraagtekens bij de bron van deze lichten, wetenschappers ontcijferden de kleine oorzaak van de grote reflecties:op grote hoogte, horizontaal georiënteerde ijskristallen.

NASA's Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC)-instrument aan boord van DSCOVR maakt bijna elk uur beelden van de zonovergoten planeet vanaf zijn plek tussen de aarde en de zon. Alexander Marshak, DSCOVR plaatsvervangend projectwetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, merkte voor het eerst op dat er af en toe lichtflitsen boven de oceanen verschenen terwijl hij door de EPISCHE beelden van die dag keek.

Onderzoek naar de flitsen, Marshak en zijn collega's ontdekten dat soortgelijke reflecties van onze lichtblauwe stip de aandacht trokken van astronoom Carl Sagan in 1993. Sagan keek naar beelden gemaakt door het Galileo-ruimtevaartuig, die in 1989 werd gelanceerd om Jupiter en zijn manen te bestuderen. Tijdens een als zijn zwaartekracht-assist rond de aarde zwaait, Galileo draaide zijn instrumenten op deze planeet en verzamelde gegevens. Sagan en zijn collega's gebruikten dat om een ​​belangrijke vraag te testen:of ruimtevaartuigen handtekeningen van leven van ver konden detecteren.

"Grote uitgestrekte blauwe oceaan en schijnbare kustlijnen zijn aanwezig, en nauwkeurig onderzoek van de afbeeldingen toont een gebied van [spiegelachtige] reflectie in de oceaan, maar niet op het land, ’ schreven ze over de glinsteringen.

Lichtflitsen die door oceanen worden weerkaatst - zoals die waarnaar Sagan verwijst - kunnen een eenvoudige verklaring hebben, Marshak zei:Zonlicht valt op een glad deel van een oceaan of meer, en reflecteert direct terug naar de sensor, alsof je een flitsfoto in een spiegel maakt.

Maar toen de wetenschappers nog een keer naar de Galileo-beelden keken, ze zagen iets dat Sagan en zijn collega's blijkbaar over het hoofd hadden gezien - ook felle lichtflitsen over land. En die flitsen verschenen ook in de EPIC-beelden. Als het contact vermeld op de website die alle EPIC-afbeeldingen plaatst, Marshak begon e-mails te krijgen van mensen die nieuwsgierig waren naar wat de flitsen waren.

"We hebben ook heel wat zeer heldere flitsen boven land gevonden, " zei hij. "Toen ik het voor het eerst zag, dacht ik dat er misschien wat water was, of een meer waar de zon op weerkaatst. Maar de glinstering is vrij groot, dus dat was het niet."

In plaats daarvan, hij en zijn collega's Tamas Varnai van de Universiteit van Maryland, Baltimore County, en Alexander Kostinski van de Michigan Technological University, dacht aan water elders in het aardsysteem:ijsdeeltjes hoog in de atmosfeer. De wetenschappers voerden een reeks experimenten uit, gedetailleerd in een nieuw artikel gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , om de oorzaak van de verre flitsen te bevestigen.

Eerst, de onderzoekers catalogiseerden alle toekomstige zonlichtschitteringen over land in beelden van de EPIC-camera. De flitsen verschijnen in drie verschillende kleuren omdat de camera de rode, groene en blauwe beelden enkele minuten uit elkaar. In alles, de wetenschappers vonden 866 bursts tussen de lancering van DSCOVR in juni 2015 en augustus 2016.

De wetenschappers redeneerden dat als deze 866 flitsen werden veroorzaakt door gereflecteerd zonlicht, ze zouden beperkt zijn tot bepaalde plekken op de aardbol - plekken waar de hoek tussen de zon en de aarde hetzelfde is als de hoek tussen het ruimtevaartuig en de aarde, waardoor het ruimtevaartuig het gereflecteerde licht kan opvangen. Toen ze de locaties van de glinsteringen uitzetten met waar die hoeken overeen zouden komen, gezien de kanteling van de aarde en de locatie van het ruimtevaartuig, de twee kwamen overeen.

Dit hielp bevestigen dat het niet zoiets was als bliksem die de flitsen veroorzaakte, Marshak zei:"Lightning geeft niet om de zon en de locatie van EPIC." De onderzoekers hebben ook hoeken uitgezet om te bepalen dat het licht werd gereflecteerd door ijsdeeltjes die bijna horizontaal in de lucht zweefden.

Een ander kenmerk van de EPIC-gegevens hielp bevestigen dat de flitsen van grote hoogte waren, niet alleen water op de grond. Twee kanalen op het instrument zijn ontworpen om de hoogte van wolken te meten, en toen de wetenschappers naar de gegevens gingen, vonden ze hoge cirruswolken, 3 tot 5 mijl (5 tot 8 kilometer) waar de glints zich bevonden.

"De bron van de flitsen is zeker niet op de grond. Het is absoluut ijs, en hoogstwaarschijnlijk zonnereflectie van horizontaal georiënteerde deeltjes, ' zei Marshak.

Het detecteren van dergelijke glinsteringen van veel verder weg dan in dit geval zou door andere ruimtevaartuigen kunnen worden gebruikt om exoplaneten te bestuderen, hij zei. Als aardwetenschapper echter, Marshak onderzoekt nu hoe vaak deze horizontale ijsdeeltjes voorkomen, en of ze algemeen genoeg zijn om een ​​meetbare invloed te hebben op de hoeveelheid zonlicht die door de atmosfeer gaat. Als, het is een functie die kan worden opgenomen in computermodellen van hoeveel warmte de aarde bereikt en verlaat.

De DSCOVR-missie is een samenwerking tussen NASA, de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) en de Amerikaanse luchtmacht, met het primaire doel om de real-time monitoringmogelijkheden van de natie voor zonnewind te behouden, die cruciaal zijn voor de nauwkeurigheid en doorlooptijd van ruimteweerwaarschuwingen en -voorspellingen van NOAA.