مرة أخرى في عام 1993 ، واجه كارل ساجان لغزًا. رصدت المركبة الفضائية غاليليو ومضات قادمة من الأرض ، ولا يمكن لأحد أن يعرف ما هي. أطلقوا عليها "الانعكاسات المرآوية" وظهرت فوق مناطق المحيط ولكن ليس فوق اليابسة.
تم التقاط الصور بواسطة مسبار غاليليو الفضائي خلال إحدى رحلاته الطيارة للأرض. كان جاليليو في طريقه إلى المشتري ، وتم إرجاع كاميراته مرة أخرى للنظر إلى الأرض من مسافة حوالي 2 مليون كيلومتر. كان هذا كله جزءًا من تجربة تهدف إلى إيجاد الحياة في عوالم أخرى. كيف سيبدو العالم الحي من بعيد؟ لماذا لا تستخدم الأرض كمثال؟
سريعًا إلى عام 2015 ، عندما أطلقت الإدارة الوطنية لعلوم المحيطات والغلاف الجوي (NOAA) المركبة الفضائية لمرصد المناخ العميق في الفضاء (DSCOVER). تتمثل مهمة DSCOVER في الدوران حول الأرض على بعد مليون ميل وتحذيرنا من الطقس الفضائي الخطير. تمتلك وكالة ناسا أداة قوية على DSCOVER تسمى كاميرا التصوير متعدد الألوان للأرض (EPIC.)
في كل ساعة ، تلتقط EPIC صورًا للجانب المضاء بنور الشمس من الأرض ، ويمكن عرض هذه الصور على موقع EPIC. (تحقق من ذلك ، إنه رائع للغاية.) بدأ الناس يلاحظون نفس الومضات التي رآها ساجان ، مئات منها في عام واحد. بدأ العلماء المسؤولون عن EPIC في ملاحظتهم أيضًا.
أحد العلماء هو ألكسندر مارشاك ، نائب عالم مشروع DSCOVR في مركز جودارد لرحلات الفضاء في ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند. في البداية ، لاحظهم فقط فوق مناطق المحيط ، مثلما فعل ساجان قبل 25 عامًا. فقط بعد أن بدأ مارشاك في التحقيق معهم ، أدرك أن ساجان قد رآهم أيضًا.
في عام 1993 ، كتب ساجان وزملاؤه ورقة تناقش نتائج فحص غاليليو للأرض. هذا ما قالوه عن الانعكاسات التي لاحظوها: "توجد مساحات كبيرة من المحيط الأزرق والخطوط الساحلية الواضحة ، والفحص الدقيق للصور يظهر منطقة انعكاس [مثل المرآة] في المحيط ولكن ليس على اليابسة."
افترض مارشاك أنه يمكن أن يكون هناك تفسير بسيط للمضات. يصطدم ضوء الشمس بجزء سلس من المحيط أو البحيرة ، وينعكس مباشرة على المستشعر ، مثل التقاط صورة فلاش في المرآة. هل كان الأمر غامضًا حقًا؟
عندما ألقى مارشاك وزملاؤه نظرة أخرى على صور غاليليو التي تظهر الفلاشات ، وجدوا شيئًا فاته Sagan في عام 1993: ظهرت الومضات على الكتل الأرضية أيضًا. وعندما نظروا إلى صور EPIC ، وجدوا ومضات فوق الكتل الأرضية. لذا لم يعد هناك تفسير بسيط مثل الضوء المنعكس من المحيطات.
"وجدنا أيضًا عددًا كبيرًا من الومضات الساطعة جدًا على الأرض أيضًا". - ألكسندر مارشاك ، نائب عالم مشروع DSCOVR
وقال: "وجدنا أيضًا عددًا كبيرًا من الومضات الساطعة فوق الأرض أيضًا". "عندما رأيتها لأول مرة اعتقدت أنه ربما كان هناك بعض الماء ، أو بحيرة تنعكس عليها الشمس. لكن اللمعان كبير جدًا ، لذلك لم يكن ذلك ".
لكن شيئًا ما كان يسبب الومضات ، شيء انعكاسي. فكر مارشاك وزملاؤه ، تاماس فارناي من جامعة ميريلاند ، مقاطعة بالتيمور ، وألكسندر كوستينسكي من جامعة ميشيغان التكنولوجية ، في طرق أخرى يمكن أن تسبب المياه الهبات.
كان المرشح الأساسي هو جزيئات الجليد العالية في الغلاف الجوي للأرض. تحتوي الغيوم الرقيقة عالية الارتفاع على صفائح جليدية صغيرة محاذية أفقياً بشكل مثالي تقريبًا. قام الثلاثي من العلماء ببعض التجارب لمعرفة سبب الومضات ، ونشروا نتائجهم في ورقة جديدة نُشرت في رسائل البحوث الجيوفيزيائية.
"البرق لا يهتم بالشمس وموقع EPIC". - ألكسندر مارشاك ، نائب عالم مشروع DSCOVR
حسب تفاصيل دراستهم ، قاموا أولاً بفهرسة جميع اللمحات العاكسة التي وجدتها EPIC على الأرض ؛ 866 منهم في فترة 14 شهرًا من حزيران (يونيو) 2015 إلى آب (أغسطس) 2016. إذا كانت هذه الومضات ناتجة عن الانعكاس ، فلن تظهر إلا في مواقع على الكرة الأرضية حيث تتطابق الزاوية بين الشمس والأرض مع الزاوية بين المركبة الفضائية DSCOVER والأرض . أثناء فهرسة اللمعات 866 ، وجدوا أن الزاوية تتطابق.
هذا استبعد شيء مثل البرق كسبب ومضات. ولكن بينما واصلوا عملهم في رسم الزوايا ، توصلوا إلى استنتاج آخر: كانت الومضات ضوء الشمس تنعكس من بلورات الثلج الأفقية في الغلاف الجوي. أكدت أدوات أخرى على DSCOVR أن الانعكاسات تأتي من ارتفاع في الغلاف الجوي ، وليس من مكان ما على السطح.
"إن مصدر الومضات ليس على الأرض بالتأكيد. إنه بالتأكيد جليد ، وعلى الأرجح انعكاس شمسي من الجسيمات الموجهة أفقيًا ". - ألكسندر مارشاك ، نائب عالم مشروع DSCOVR
حل اللغز. ولكن كما هو الحال دائمًا مع العلم ، فإن الإجابة على سؤال واحد يؤدي إلى سؤالين آخرين. هل يمكن الكشف عن هذه اللمعان في دراسة الكواكب الخارجية بطريقة أو بأخرى؟ ولكن هذا سؤال يجيب عليه مجتمع علوم الفضاء.
أما مارشاك فهو عالم الأرض. إنه يدرس مدى شيوع جسيمات الجليد الأفقية هذه ، وما تأثيرها على ضوء الشمس. إذا كان هذا التأثير قابلاً للقياس ، فيمكن تضمينه في النمذجة المناخية لمحاولة فهم كيفية احتفاظ الأرض بالحرارة والتخلص منها.
مصادر:
- تومض نقاط عرض EPIC التابعة لوكالة ناسا على الأرض
- بحث عن الحياة على الأرض من المركبة الفضائية جاليليو
- رؤية بريق أرضي من الفضاء السحيق: بلورات ثلجية موجهة مكتشفة من نقطة لاغرانج
