A csillogás tudománya
(Rovat: A hét képe - 2014.10.19 08:15.)

Az űrfelvételeken lehet látványos, a kutatók számára bosszantó, de akár hasznos is a kamerába tükröződő napfény.

Aki gyakran lát a Föld felszínéről műholdakkal vagy a Nemzetközi Űrállomásról (ISS) készített felvételeket – ilyenek nyilván az Űrvilág rendszeres olvasói is –, azoknak feltűnhet, hogy a vízfelületeket ábrázoló képeken alkalmanként feltűnően fényes sávok, foltok jelennek meg. (A jelenségre néhány szép példa régebbi cikkeink közül a lap aljáról elérhető. – A szerk.) Ezt a csillogást a vízfelületről, mint egyfajta tükörről visszaverődő napfény okozza. Ilyenkor a Nap, a vízfelület és a műhold (vagy az ISS kamerája) éppen úgy helyezkedik el, hogy a beeső fény a felvételt készítő eszköz irányába verődik vissza.

A vízfelület általában persze nem tökéletesen sima, így a tükröződés révén létrejött folt sem mindig egyenletesen fényes a képeken. A közel tökéletes visszaverődések nyoma az űrfelvételek sorozatán a műholdpályával párhuzamosan futó sávokban jelenik meg, amint az az alábbi mozaikképen is látható. A felvételeket a NASA poláris napszinkron pályán repülő földmegfigyelő műholdja, az Aqua MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) műszerével készítették. (Az Egyenlítőhöz közeledve a MODIS kamerájának látómezeje már nem elég széles ahhoz, hogy a két egymás utáni pályán való repülés közben készített felvételek összeérjenek, emiatt láthatók ott az adathiányt jelző fekete tartományok.)

Az Aqua MODIS felvételeinek mozaikja 2014. július 3-áról. (Kép: NASA / LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response Team / GSFC)

A vizek felületét alakíthatja az ott fújó szél által felkorbácsolt hullámzás, illetve a tengeri áramlások, örvények. Így a megcsillanó napfény nem mindenhonnan jut egyformán a kamerába, a fényes foltokban hiányok, minták keletkeznek. A megcsillanó napfény a képeken a szemlélődő számára látványos lehet, de az űrfelvételekkel dolgozó kutatók igyekeznek elkerülni az ilyen képek használatát. A jelenség ugyanis általában elfedi azt, amit vizsgálni szeretnének, például az óceáni fitoplankton – mikroszkopikus méretű, fotoszintézist végző élőlények – színképi jeleit. A vízen tükröződő napfény azonban más célra akár hasznos is lehet. Például ha a tengerbe került természetes eredetű vagy az emberi tevékenységből származó olajszennyezést kell kimutatni, akkor jól jöhet a csillogás. A vízfelszínen szétterülő olajfolt ugyanis megváltoztatja a hullámzás tulajdonságait, „kisimítja” a felszínt.

A fenti mozaik egy kinagyított részlete Kréta szigetét és az Égei-tengert mutatja. A napfény tökéletes tükröződését megzavarják a szél irányának és erősségének (és a szél miatt fellépő tengeri hullámzásnak) a változásai, amit az északi-északnyugati irányból szél útjába eső kisebb-nagyobb szigetek befolyásolnak. A vízből kiemelkedő szigetek mögött szélárnyék keletkezik, a légáramlás iránya megváltozik. Ez a tengert helyenként kisimítja, máshol erősebb hullámzást hoz létre. Ez utóbbi helyekről a tükröződés gyengébb. Nagyobb skálán, az Égei-tenger szigetei közötti vizeken periodikus mintázat is megfigyelhető, a szél irányára merőlegesen. Ez a levegő és a víz határfelületén tovaterjedő tehetetlenségi hullámok hatása lehet. (Kép: NASA / LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response Team / GSFC)