На этой сцене EMIT показано озеро Мид в Аризоне и Неваде, США. А) Тетракордерный анализ минералов, содержащих трехвалентное и двухвалентное железо. Гематит (железная ржавчина) и гетит (оксигидроксид железа) являются двумя основными минералами, когда их обилие в пыли может привести к потеплению атмосферы, а анализ Тетракордера также позволяет определить размеры частиц из космоса. Гематит и гетит — два из 10 минералов, вызывающих беспокойство у разработчиков климатических моделей. Б) Видимый цвет. C) Тетракордерный анализ остальных восьми минералов, вызывающих беспокойство. Обратите внимание на сложную сложность распределения минералов на панелях A и B. Фото: Роджер Кларк/PSI/EMIT Team/JPL/NASA.
Миссия НАСА EMIT, размещенная на Международной космической станции с целью узнать, как пылевые бури на Земле нагревают или охлаждают планету, создала первые полные карты мировых источников пыли, на которых указаны точные местоположения 10 ключевых минералов на основе того, как они отражают и поглощают пыль. свет.
EMIT — сокращение от «Исследование источников минеральной пыли на поверхности Земли» — представляет собой мощный спектрометр для визуализации, разработанный Лабораторией реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии в ответ на потребность в более подробной информации о составе поверхностных минералов. Старший научный сотрудник Института планетологии Роджер Кларк, соавтор миссии, возглавил разработку программного обеспечения под названием Tetracorder, которое идентифицирует и картирует ключевые минералы.
«Помимо 10 ключевых минералов, которые являются частью его основной миссии, данные EMIT используются для идентификации энциклопедического диапазона веществ на поверхности Земли или вблизи нее», — сказал Кларк. «Вместо «минералогии» давайте просто назовем это химией — везде, где нам нужна химия, чтобы понять что-то на поверхности, мы можем сделать это с помощью спектроскопии изображений. Теперь, с помощью EMIT, мы увидим общую картину, и это, безусловно, собираюсь открыть глаза».
Тетракодер идентифицирует и картирует сотни минералов, типов растительности, снега и льда, а также других химических веществ, включая материалы, созданные человеком. Идентифицированные компоненты в каждой сцене EMIT становятся общедоступными.
За 17 месяцев на орбите миссия также продемонстрировала ряд других возможностей, включая обнаружение шлейфов метана и углекислого газа, выбрасываемых свалками, нефтяными объектами и другой инфраструктурой.
На сегодняшний день EMIT сделал более 50 000 «сцен» — изображений поверхности Земли размером 50 на 50 миль (80 на 80 километров) — в своей исследовательской зоне, которая охватывает засушливые регионы в пределах 6 900 миль. широкий (шириной 11 000 километров) пояс вокруг средней части Земли. В совокупности сцены включают в себя миллионы измерений для создания подробных карт состава поверхности.
Ученые давно подозревали, что переносимая по воздуху минеральная пыль влияет на климат. Они знают, что более темные, богатые оксидом железа вещества поглощают солнечное тепло и нагревают окружающий воздух, в то время как более белые вещества, не содержащие железа, отражают свет и тепло, охлаждая воздух. Однако остается неясным, оказывают ли эти эффекты чистое воздействие на потепление или похолодание.
У исследователей есть представление о том, как пыль перемещается через атмосферу, но недостающим элементом является состав (по сути, цвет) поверхности в местах, где обычно возникает пыль, который до сих пор был получен на основе менее чем 5000 точек отбора проб по всему миру. .
Карты регионов-источников пыли, составленные EMIT, содержат гораздо больше деталей. Например, в Сомали и Эфиопии на Африканском Роге имеется большое количество красновато-коричневого оксида железа гематита, а на Аравийском полуострове имеется полоса гетита, желтовато-коричневого оксигидроксида железа. На картах также отмечена значительная полоса каолинита, белой силикатной глины, в центральном Алжире в Сахаре.
Помимо использования данных EMIT для улучшения моделирования климата Земли, ученые могут использовать эту информацию для изучения воздействия пыли на экосистемы, в которые она попадает. Имеются убедительные доказательства того, что частицы, оседающие в океане, могут стимулировать цветение фитопланктона, что может иметь последствия для водных экосистем и углеродного цикла планеты, и что пыль, возникающая в Андах Южной Америки, а также в некоторых частях северной Африки и Африки к югу от Сахары, обеспечивает питательные вещества для роста тропических лесов в бассейне Амазонки.
Помимо 10 ключевых минералов, которые являются частью его основной миссии, данные EMIT используются для идентификации энциклопедического диапазона веществ на поверхности Земли или вблизи нее, включая типы растительности, снега и льда и даже созданные человеком поверхности, на многих более широкий географический масштаб, чем это было возможно ранее.
«У нас были спектрометры для визуализации, летающие вокруг Луны и других планет, картографирующие минералогию этих тел с великими открытиями. Но EMIT — первый спектрометр для визуализации, позволяющий получать изображения больших частей Земли — и охват все еще растет — сравнимо с тем, что «Мы сделали это в других частях Солнечной системы. Хотя нам известно о многих минералах на поверхности Земли, теперь мы можем сравнить их с другими планетами», — сказал Кларк. «EMIT показывает нам невероятное разнообразие и сложность минералов на Земле, с которыми даже близко не сравнится ни одна другая планета. EMIT также показывает нам невероятное разнообразие жизни».
Информация от: Институтом планетарных наук.
