科学探索|NASA EMIT:灰尘探测器为气候科学带来首批太空地图

NASA在国际空间站(ISS)上的地球表面矿物尘源调查(EMIT)任务已经产生了它的第一批矿物地图并提供了详细的图像 , 它们显示了内华达州西北部和撒哈拉沙漠中的利比亚地区的表面成分 。EMIT是NASA于2022年7月14日由SpaceX的龙飞船发射到ISS的 。
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像这样多风的沙漠地区是细小尘埃颗粒的来源 , 这些尘埃颗粒被风扬到大气中时可以加热或冷却周围的空气 。但研究人员还不能评估大气中的矿物尘埃是否在地方、区域和全球范围内具有整体的加热或冷却效果 。EMIT的测量结果将帮助他们推进计算机模型并提高我们对灰尘对气候影响的理解 。
位于南加州的NASA喷气推进实验室(JPL)和美国地质调查局(USGS)的EMIT科学家创建了这些地图 , 从而可以测试仪器测量的准确性 , 这是准备全面科学运作的关键第一步 。
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EMIT于7月安装在空间站上 , 是一类新的高保真成像光谱仪中的第一个 , 它从空间收集数据并在比以前的仪器更大的体积下产生更好的质量数据 。
“几十年前 , 当我在研究生院的时候 , 从实验室的地质样品中收集一个光谱需要10分钟 。EMIT的成像光谱仪每秒却可以测量30万个光谱 , 且质量上乘 , ”EMIT的主要研究人员和JPL的高级研究科学家Robert Green说道 。
“我们从EMIT获得的数据将使我们更深入地了解地球的加热和冷却以及矿物尘埃在这一循环中发挥的作用 , ”NASA首席科学家和高级气候顾问Kate Calvin说道 , “看到我们在如此短的时间内从任务中获得如此多的数据 , 这很有希望 。EMIT是空间站上的七个地球科学仪器之一 , 其为我们提供了关于我们的星球如何受到气候变化影响的更多信息 。”
据悉 , EMIT分析来自地球的反射光以数百种波长测量它--从光谱的可见光到红外线范围 。不同的材料以不同的波长反射光线 。科学家利用这些被称为光谱指纹的模式来识别表面矿物并确定其位置 。
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绘制矿物地图
内华达州的地图集中在太浩湖东北约130英里(209公里)的山区 , 揭示了以高岭土为主的地点 , 高岭土是一种浅色的矿物 , 其颗粒向上散射光线 , 在大气中移动时冷却空气 。该地图和光谱指纹与2018年机载可见光/红外成像光谱仪(AVIRIS)从飞机上收集的数据密切相关 , 这些数据当时得到了地质学家的验证 。研究人员正在利用这个和其他的比较来确认EMIT测量的准确性 。
另一张矿物图显示 , 在的黎波里以南约500英里(800公里)的撒哈拉沙漠的一个人烟稀少的地段 , 有大量的高岭土以及两种铁氧化物 , 赤铁矿和戈铁矿 。来自富含铁氧化物地区的颜色较深的尘埃颗粒会强烈吸收太阳的能量并加热大气层 , 可能会影响气候 。
目前 , 关于源自撒哈拉部分地区的尘埃的成分 , 几乎没有任何信息 。事实上 , 研究人员只有来自世界各地的大约5000个土壤样本的详细矿物信息 , 这就要求他们对灰尘的成分作出推断 。