Kembali pada tahun 1993, Carl Sagan menemukan sebuah teka-teki. Pesawat ruang angkasa Galileo melihat kilatan yang datang dari Bumi, dan tidak ada yang tahu apa itu. Mereka menyebutnya 'refleksi specular' dan mereka muncul di atas wilayah laut tetapi tidak di atas tanah.
Gambar-gambar tersebut diambil oleh wahana antariksa Galileo selama salah satu flybys gravitasi-membantu Bumi. Galileo sedang dalam perjalanan ke Jupiter, dan kameranya diputar kembali untuk melihat Bumi dari jarak sekitar 2 juta km. Ini semua adalah bagian dari eksperimen yang bertujuan menemukan kehidupan di dunia lain. Seperti apa dunia yang hidup dari kejauhan? Mengapa tidak menggunakan Bumi sebagai contoh?
Maju cepat ke tahun 2015, ketika Administrasi Oseanografi dan Atmosfer Nasional (NOAA) meluncurkan pesawat ruang angkasa Observatory Iklim Ruang Angkasa (DSCOVER). Pekerjaan DSCOVER adalah mengorbit Bumi satu juta mil jauhnya dan memperingatkan kita tentang cuaca luar angkasa yang berbahaya. NASA memiliki instrumen yang kuat pada DSCOVER yang disebut Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC.)
Setiap jam, EPIC mengambil gambar dari sisi Bumi yang diterangi matahari, dan gambar-gambar ini dapat dilihat di situs web EPIC. (Lihat itu, sangat keren.) Orang-orang mulai melihat kilasan yang sama yang dilihat Sagan, ratusan di antaranya dalam satu tahun. Para ilmuwan yang bertanggung jawab atas EPIC juga mulai memperhatikan mereka.
Salah satu ilmuwan adalah Alexander Marshak, wakil ilmuwan proyek DSCOVR di Goddard Space Flight Center NASA di Greenbelt, Maryland. Pada awalnya, ia memperhatikan mereka hanya di atas wilayah lautan, sama seperti yang dilakukan Sagan 25 tahun lalu. Hanya setelah Marshak mulai menyelidiki mereka, dia menyadari bahwa Sagan telah melihat mereka juga.
Kembali pada tahun 1993, Sagan dan rekan-rekannya menulis sebuah makalah yang membahas hasil dari pemeriksaan Galileo terhadap Bumi. Inilah yang mereka katakan tentang pantulan yang mereka perhatikan: “Hamparan besar samudra biru dan garis pantai tampak ada, dan pemeriksaan yang teliti terhadap gambar-gambar itu menunjukkan wilayah pantulan [seperti cermin] di lautan tetapi tidak di darat.”
Marshak menduga bahwa mungkin ada penjelasan sederhana untuk flash. Sinar matahari mengenai bagian lautan atau danau yang halus, dan memantulkan langsung kembali ke sensor, seperti mengambil gambar flash di cermin. Apakah ini benar-benar sebuah misteri?
Ketika Marshak dan rekan-rekannya melihat kembali gambar-gambar Galileo yang menunjukkan kilatan, mereka menemukan sesuatu yang Sagan lewatkan pada tahun 1993: Kilasan itu muncul di atas massa daratan juga. Dan ketika mereka melihat gambar EPIC, mereka menemukan kilatan massa daratan. Jadi penjelasan sederhana seperti cahaya yang memantulkan lautan tidak lagi dimainkan.
"Kami juga menemukan beberapa kilatan yang sangat terang di atas tanah." - Alexander Marshak, Deputi Ilmuwan Proyek DSCOVR
"Kami juga menemukan beberapa kilatan yang sangat terang di atas tanah," katanya. "Ketika saya pertama kali melihatnya, saya pikir mungkin ada air di sana, atau sebuah danau yang dipantulkan matahari. Tapi kilatannya cukup besar, jadi bukan itu. "
Tapi ada sesuatu yang menyebabkan kilatan, sesuatu yang reflektif. Marshak dan koleganya, Tamas Varnai dari University of Maryland, Baltimore County, dan Alexander Kostinski dari Michigan Technological University, memikirkan cara-cara lain bahwa air dapat menyebabkan semburan.
Kandidat utama adalah partikel es yang tinggi di atmosfer Bumi. Awan cirrus ketinggian tinggi mengandung trombosit es kecil yang sejajar secara horizontal hampir sempurna. Trio ilmuwan melakukan beberapa percobaan untuk menemukan penyebab kilatan, dan mempublikasikan hasilnya dalam makalah baru yang diterbitkan dalam Geophysical Research Letters.
"Petir tidak peduli tentang matahari dan lokasi EPIC." - Alexander Marshak, Deputi Ilmuwan Proyek DSCOVR
Sebagai rincian studi mereka, mereka pertama-tama membuat katalog semua kilau reflektif yang ditemukan EPIC di darat; 866 dari mereka dalam periode 14 bulan dari Juni 2015 hingga Agustus 2016. Jika kilatan ini disebabkan oleh refleksi, maka mereka hanya akan muncul di lokasi di dunia di mana sudut antara Matahari dan Bumi cocok dengan sudut antara pesawat ruang angkasa DSCOVER dan Bumi. . Ketika katalog 866 berkilau, mereka menemukan bahwa sudut itu cocok.
Ini mengesampingkan sesuatu seperti petir sebagai penyebab kilatan. Tetapi ketika mereka melanjutkan pekerjaan mereka merencanakan sudut, mereka sampai pada kesimpulan lain: kilatan itu adalah sinar matahari yang memantulkan kristal es horizontal di atmosfer. Instrumen lain pada DSCOVR mengkonfirmasi bahwa pantulan berasal dari atmosfer yang tinggi, bukan dari suatu tempat di permukaan.
“Sumber dari kilatan jelas tidak di tanah. Ini jelas es, dan kemungkinan besar pantulan matahari dari partikel yang berorientasi horizontal. " -Alexander Marshak, Deputi Ilmuwan Proyek DSCOVR
Misteri terpecahkan. Tetapi seperti yang sering terjadi dengan sains, menjawab satu pertanyaan mengarah ke beberapa pertanyaan lainnya. Bisakah mendeteksi glint ini digunakan dalam studi tentang planet ekstrasurya? Tapi itu yang harus dijawab oleh komunitas sains ruang angkasa.
Adapun Marshak, dia adalah seorang ilmuwan Bumi. Dia sedang menyelidiki seberapa umum partikel es horisontal ini, dan apa pengaruhnya terhadap sinar matahari. Jika dampak itu dapat diukur, maka itu bisa dimasukkan dalam pemodelan iklim untuk mencoba memahami bagaimana Bumi mempertahankan dan melepaskan panas.
Sumber:
- Titik tampilan EPIC NASA berkedip di Bumi
- Pencarian untuk kehidupan di Bumi dari pesawat ruang angkasa Galileo
- Kilatan terestrial terlihat dari angkasa luar: kristal es berorientasi dideteksi dari titik Lagrangian
