地球陸地衛星影像上出現的神秘閃光困擾了研究人員幾年。現在，科學家們終於確定了罪魁禍首：漂浮在地球表面上空高處的冰晶。
這一發現可能有助於完善關於雲層如何調節地球溫度的觀點。它也可能幫助科學家尋找繞其他恆星執行的類地系外行星。加州大學聖克魯茲分校的行星科學家泰勒·羅賓遜說，閃爍的系外行星可能含有水，並且是“潛在的地球雙胞胎”，他沒有參與這項研究。
密歇根理工大學（位於霍頓）的物理學家亞歷克斯·科斯廷斯基和他的同事使用來自深空氣候觀測站（DSCOVR）上儀器的影像解開了這個謎團。該衛星於 2015 年發射，停泊在距離地球 150 萬公里的地方。
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該團隊本週在《地球物理研究快報》上報告說，太空儀器之前也捕捉到過這種閃光，但從未從如此遠的距離捕捉到。事實上，科斯廷斯基說，“我們沒想到會在這麼遠的地方看到它”。“這非常令人驚歎。”
一絲陽光
研究人員稱這些閃光為“閃爍”，當陽光從光滑的、鏡面般的表面（如水體或雲層中的扁平冰晶）反射時就會發生。這些反射只發生在特定的緯度，即太陽到地球的光線角度與地球到觀測航天器之間的角度相匹配的地方。
科斯廷斯基和他的同事繪製出了可能發生閃爍的緯度，以及 DSCOVR 生成的影像上陸地上出現亮點的位置，並發現它們是匹配的。這表明這些閃光是閃爍，而不是閃電或生成影像的儀器中的故障。
科斯廷斯基說：“在那時，我們開始懷疑雲層中的冰晶，因為它們是扁平的。”“但是你如何證明呢？”
那時，該團隊轉向氧氣，當光線穿過地球大氣層時，氧氣會吸收特定波長的光。由於來自水體的閃爍比來自雲層的閃爍穿過更多的氧氣，研究人員可以使用影像中不同的光波長來估計反射的來源。
DSCOVR 影像上閃爍的吸收與來自離地面 5-8 公里物體的反射預期相符。這表明中高層雲層中鏡面般的冰晶是神秘閃光背後的原因。
地外閃爍
DSCOVR 上相機收集到的一些閃光非常明亮，甚至在 150 萬公里之外也暫時壓倒了儀器的感測器。加州帕薩迪納市噴氣推進實驗室的天體物理學家馬克·斯溫說：“這是一個非常強烈的訊號。”
他說，“這太令人興奮了”，因為這意味著這些閃光可能足夠明亮，如果它們出現在系外行星上就可以被探測到。這些閃光可能成為幫助研究人員確定系外行星是否含水的標誌。
羅賓遜說，這些其他世界非常遙遠，任何感知到的閃光可能都來自海洋或更大的水體，而不是來自大氣中微小的冰晶。“行星上覆蓋冰雲的那片區域很可能非常小，”他說——除非行星被冰雲覆蓋。
儘管如此，這些結果還是讓系外行星研究人員感到興奮。“對我來說令人興奮的是，這種效應有可能發生在水冰以外的不同材料以及不同型別的系外行星大氣中，”斯溫說。那麼，這種效應可能會“更強，這可能會對我們未來研究系外行星的方式產生影響”。
本文經許可轉載，並於首次釋出於 2017 年 5 月 18 日。