Un milione di miglia dalla Terra, una telecamera della NASA sta catturando lampi di luce inaspettati che si riflettono sul nostro pianeta. Lo strumento rivolto a casa sul Deep Space Climate Observatory del NOAA, o DSCOVR, lanciato nel 2015, catturato centinaia di questi lampi nell'arco di un anno. Come hanno scritto acuti osservatori esterni alla NASA, interrogando la fonte di queste luci, scienziati hanno decifrato la piccola causa dei grandi riflessi:alta quota, cristalli di ghiaccio orientati orizzontalmente.

Lo strumento della NASA Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC) a bordo di DSCOVR sta catturando immagini quasi ogni ora del pianeta illuminato dal sole dal suo punto tra la Terra e il sole. Alessandro Marshak, Vice scienziato del progetto DSCOVR presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, notò per la prima volta lampi di luce che apparivano occasionalmente sugli oceani mentre guardava le immagini EPIC di quel giorno.

Indagando sui flash, Marshak e i suoi colleghi hanno scoperto che riflessi simili dal nostro punto blu pallido hanno attirato l'attenzione dell'astronomo Carl Sagan nel 1993. Sagan stava guardando le immagini scattate dalla navicella spaziale Galileo, lanciato nel 1989 per studiare Giove e le sue lune. Durante uno se la sua rotazione assistita gravitazionale intorno alla Terra, Galileo ha girato i suoi strumenti su questo pianeta e ha raccolto dati. Sagan e i suoi colleghi lo hanno usato per testare una domanda chiave:se la navicella spaziale potesse rilevare le tracce della vita da lontano.

"Sono presenti grandi distese di oceano blu e coste apparenti, e un attento esame delle immagini mostra una regione di riflessione [simile a uno specchio] nell'oceano ma non sulla terraferma, " hanno scritto dei riflessi.

I lampi di luce riflessi dagli oceani - come quelli a cui fa riferimento Sagan - potrebbero avere una spiegazione semplice, Marshak ha detto:La luce del sole colpisce una parte liscia di un oceano o di un lago, e riflette direttamente sul sensore, come fare una foto con il flash in uno specchio.

Ma quando gli scienziati hanno dato un'altra occhiata alle immagini di Galileo, hanno visto qualcosa che a quanto pare Sagan e i suoi colleghi si sono persi:luminosi lampi di luce anche sulla terraferma. E quei flash sono apparsi anche nelle immagini EPIC. Come il contatto elencato sul sito Web che pubblica tutte le immagini EPIC, Marshak ha iniziato a ricevere e-mail da persone curiose di sapere cosa fossero i flash.

"Abbiamo trovato alcuni lampi molto luminosi anche sulla terraferma, " ha detto. "Quando l'ho visto per la prima volta ho pensato che forse ci fosse dell'acqua lì, o un lago su cui si riflette il sole. Ma il luccichio è piuttosto grande, quindi non era quello".

Anziché, lui e i suoi colleghi Tamas Varnai dell'Università del Maryland, Contea di Baltimora, e Alexander Kostinski della Michigan Technological University, pensato all'acqua in altre parti del sistema Terra:particelle di ghiaccio in alto nell'atmosfera. Gli scienziati hanno condotto una serie di esperimenti, dettagliato in un nuovo articolo pubblicato su Lettere di ricerca geofisica , per confermare la causa dei lampi lontani.

Primo, i ricercatori hanno catalogato tutti i potenziali riflessi della luce solare sulla terra nelle immagini della fotocamera EPIC. I flash si presentano in tre colori distinti perché la fotocamera prende il rosso, immagini verdi e blu a distanza di diversi minuti. In tutto, gli scienziati hanno trovato 866 esplosioni tra il lancio di DSCOVR nel giugno 2015 e nell'agosto 2016.

Gli scienziati hanno pensato che se questi 866 lampi fossero stati causati dalla luce solare riflessa, sarebbero limitati a determinati punti del globo - punti in cui l'angolo tra il sole e la Terra è lo stesso dell'angolo tra l'astronave e la Terra, consentendo alla navicella di raccogliere la luce riflessa. Quando hanno tracciato le posizioni dei riflessi con i punti in cui quegli angoli corrispondevano, data l'inclinazione della Terra e la posizione del veicolo spaziale, i due corrispondevano.

Questo ha aiutato a confermare che non era qualcosa come un fulmine a causare i lampi, Marshak ha dichiarato:"A Lightning non interessa il sole e la posizione di EPIC". I ricercatori hanno anche tracciato angoli per determinare che la luce si rifletteva sulle particelle di ghiaccio che fluttuavano nell'aria quasi orizzontalmente.

Un'altra caratteristica dei dati EPIC ha contribuito a confermare che i lampi provenivano da un'alta quota, non semplicemente acqua sul terreno. Due canali sullo strumento sono progettati per misurare l'altezza delle nuvole, e quando gli scienziati sono andati ai dati hanno trovato alti cirri, Da 3 a 5 miglia (da 5 a 8 chilometri) dove si trovavano i riflessi.

"La fonte dei lampi non è sicuramente a terra. È sicuramente ghiaccio, e molto probabilmente riflesso solare di particelle orientate orizzontalmente, " disse Marshak.

Rilevare bagliori come questo da molto più lontano che in questo caso potrebbe essere usato da altri veicoli spaziali per studiare gli esopianeti, Egli ha detto. Come scienziato della Terra, però, Marshak sta ora studiando quanto siano comuni queste particelle di ghiaccio orizzontali, e se sono abbastanza comuni da avere un impatto misurabile su quanta luce solare passa attraverso l'atmosfera. Se è così, è una caratteristica che potrebbe essere incorporata nei modelli computerizzati di quanto calore raggiunge e lascia la Terra.

La missione DSCOVR è una partnership tra NASA, la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e la US Air Force, con l'obiettivo primario di mantenere le capacità di monitoraggio del vento solare in tempo reale della nazione, che sono fondamentali per l'accuratezza e il tempo di consegna degli avvisi e delle previsioni meteorologiche spaziali del NOAA.