Загадочные белые вспышки в атмосфере Земли

Загадочные белые вспышки, которые можно видеть на снимках зонда DSCOVR, оказались порождены частичками льда в атмосфере Земли, отражающими свет Солнца прямо в объектив камер этого космического аппарата, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters. 

"Изначально мы думали, что вспышки были связаны с отражением Солнца от океана, но потом мы нашли множество подобных белых пятен и над сушей. Они не могли быть отражением света от водной поверхности озер и рек – пятна были слишком большими. Похоже, что эти вспышки возникают не на поверхности Земли, а в ее атмосфере, когда свет отражается от льдинок, повернутых горизонтально", — объясняет Александр Маршак из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте (США).

Зонд DSCOVR, запущенный космос в феврале 2015 года, — однин из последних и самых продвинутых климатических спутников НАСА и Администрации океанических и атмосферных исследований США (NOAA). В отличие от других зондов такого типа, он не вращается на орбите Земли, а находится в глубоком космосе, в точке, где силы притяжения Земли и Солнца уравновешивают друг друга.

Это позволяет ему следить за тем, что происходит на всей планете в целом, а также наблюдать за космической "погодой" и активностью Солнца. Каждые два часа он получает фотографии планеты и передает их вместе с климатическими и прочими научными данными на Землю, где их обрабатывают специалисты НАСА и климатологи NOAA.

Первые фотографии, которые получает камера EPIC на борту DSCOVR, раскрыли необычный феномен – на многих из них встречались загадочные белые пятна и вспышки, не похожие на облака и прочие потенциальные источники белого цвета. За последние два года на снимках EPIC были найдены сотни и тысячи таких вспышек, что исключает возможность того, что их порождают некие дефекты камеры или космические лучи.

Маршак, один из руководителей миссии, и его коллеги по НАСА решили выяснить, откуда берутся эти белые пятна. Ученые изучили несколько сотен "испорченных" фотографий и проанализировали, где, как и когда возникали вспышки.

Как показал этот анализ, вспышки возникали и над сушей, и над океаном, но при этом все они были сконцентрированы в той части планеты, которая в тот момент наиболее "прямо" смотрела на Солнце. К примеру, зимой белые пятна чаще всего появлялись в тропиках южного полушария, летом – в соответствующей части северного полушария, а в дни равноденствия – на экваторе.

Подобное блуждание вспышек заставило ученых вспомнить старую историю, которую они расследовали почти 20 лет назад, изучая снимки Земли, полученные зондом "Галилео" на пути к Юпитеру. На них, как вспоминает Маршак, тоже были белые пятна, которые его команда посчитала продуктом отражения солнечных лучей от частиц льда, парящих в атмосфере Земли.

Тогда ученым никто не поверил, поскольку не было дополнительных фотографий с похожими пятнами, однако сейчас у Маршака и его коллег появилась возможность проверить свою гипотезу, используя снимки DSCOVR и компьютерную модель атмосферы Земли.

Как показали эти расчеты, белые пятна на фотографиях с климатического зонда НАСА и снимках с "Галилео" порождены частичками льда в тропосферных облаках Земли, парящих на высоте в пять километров. Многие микроскопические льдинки в перистых облаках, объясняют ученые, будут повернуты горизонтально к поверхности Земли, что превратит их в своеобразное зеркало, отражающее лучи светила в космос.

Подобные отражения, как считают ученые, можно использовать для поиска далеких планет и оценки их пригодности для жизни. Свет звезд, отражающийся от частичек льда в атмосфере экзопланет, будет более ярким, чем свечение самой планеты, и в его спектре, как объясняют ученые, будет вся нужная информации о химическом составе атмосферы и потенциальном присутствии жизни в ней.