قدمت مهمة التحقيق في مصدر الغبار المعدني لسطح الأرض (EMIT) التابعة لناسا أول خريطة شاملة على الإطلاق للمعادن الموجودة عبر مناطق مصدر الغبار على الأرض.
تم الإنشاء باستخدام البيانات التي تم جمعها حتى نوفمبر 2023 بواسطة مطياف التصوير استنادًا إلى محطة الفضاء الدولية (ISS)، يعرض المواقع الدقيقة لعشرة معادن مهمة بناءً على كيفية عكسها وامتصاصها للضوء.
عندما تلتقط تيارات الرياح جزيئات هذه المعادن وتوزعها في جميع أنحاء العالم، يمكن للجزيئات إما أن تمتص الضوء أو تعكسه بناءً على مدى ضوء لونها. وبالتالي، يمكن أن يكون لهذه المعادن تأثير مناخي إما عن طريق تبريد الغلاف الجوي أو تسخينه. ما يعنيه هذا هو أن خريطة EMIT الجديدة يمكن أن تقدم صورة أفضل لتوزيع المعادن عبرها أرضتساعد العلماء على فهم وفرة هذه الجسيمات بشكل أفضل، وفي النهاية معرفة ما إذا كان لها تأثير تبريد أو ارتفاع حرارة صافي. وهذا بدوره سيؤدي إلى نماذج مناخية أفضل ــ وهو أمر ضروري للغاية مع استمرار تفاقم أزمة المناخ التي يقودها الإنسان.
“أينما نحتاج إلى الكيمياء لفهم شيء ما على السطح، يمكننا القيام بذلك باستخدام التحليل الطيفي للتصوير،” روجر كلارك، عضو فريق علمي في EMIT وباحث في معهد علوم الكواكب. قال في بيان. “الآن، مع EMIT، سنرى الصورة الكبيرة، وهذا بالتأكيد سيفتح بعض العيون.”
متعلق ب: “النجم الفاشل” هو أبرد مصدر لموجات الراديو تم اكتشافه على الإطلاق
تم تطوير EMIT بواسطة ناسا‘س مختبر الدفع النفاث في جنوب كاليفورنيا ووصلت إلى محطة الفضاء الدولية في عام 2022. ومنذ أغسطس من ذلك العام، كان المطياف يدرس سطح الأرض من ارتفاع حوالي 250 ميلاً (410 كيلومترات).
“الصورة الكبيرة” لعلم المناخ
تتيح نقطة المراقبة في المدار الأرضي المنخفض لـ EMIT للنظام تحليل مناطق كوكبنا التي لن يكون لدى الجيولوجيين الأرضيين فرصة للوصول إليها. في الواقع، يمكنه أيضًا تشريح بعض المناطق التي قد لا تتمكن حتى الأجهزة التي تحملها الطائرات من الوصول إليها – كل ذلك مع تقديم نفس النوع من التفاصيل الممكنة من خلال التحقيقات القريبة من الأرض.
خلال 17 شهرًا تقريبًا من التشغيل، التقطت EMIT حوالي 55000 صورة للأرض بأبعاد 50 × 50 ميلًا (80 × 80 كيلومترًا) عبر منطقة الدراسة المستهدفة. تتألف هذه القياسات من مليارات القياسات، وتتضمن “مشاهد” لحزام يبلغ عرضه 6900 ميل (11000 كيلومتر) عبر القسم الأوسط من كوكبنا الذي يستضيف مناطق قاحلة متربة.
بالإضافة إلى إنشاء خرائط تفصيلية للتكوين السطحي لهذه المناطق المختارة، تمكنت EMIT أيضًا من اكتشاف أعمدة الغازات الدفيئة، مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون، التي تخرج من المناطق الأرضية مثل مدافن النفايات والمنشآت النفطية وغيرها من الأنشطة البشرية. بنية تحتية.
من خلال تحقيقات كهذه، سيعطي EMIT للعلماء فكرة عن كيفية انتقال جزيئات الغبار حولها الغلاف الجوي للأرضومن أين يأتون وبأي كميات. سيساعد ذلك في تحديد ألوانها وما إذا كانت تعكس أو تمتص الضوء بقوة أكبر. كانت مثل هذه البيانات متاحة للعلماء من قبل، لكنها جاءت من حوالي 5000 موقع فقط؛ تقدم EMIT مليارات العينات وبتفاصيل أكبر بكثير.
“سنأخذ الخرائط الجديدة ونضعها في نماذجنا المناخية، ومن ذلك، سنعرف نسبة الهباء الجوي الذي يمتص الحرارة مقابل الانعكاس بدرجة أكبر بكثير مما عرفناه في الماضي،” ناتالي ماهوالد، وقال عالم في جامعة كورنيل، نائب الباحث الرئيسي في EMIT، في البيان.
قياس تأثيرات النظام البيئي
وسيكون للانبعاثات تأثير علمي في مجالات خارج نطاق المناخ أيضًا.
ويقول العلماء إن البيانات التي تجمعها من محطة الفضاء الدولية يمكن استخدامها لتحليل تأثير الغبار الذي تحمله الرياح على النظم البيئية التي تهبط فيها. وهذا مهم لأن هناك أدلة على أنه عندما تهبط الجسيمات في المحيط، فإنها تشجع نمو العوالق النباتية. يمكن أن تكون هذه التراكمات من الطحالب المجهرية مفيدة في بعض النواحي، ولكنها يمكن أن تكون أيضًا مسؤولة عن السموم التي تتراكم في النظم البيئية للمحيطات. هذه السموم تضر الأنواع البحرية، وفي نهاية المطاف عن طريق السلسلة الغذائية، والبشر.
يمكن أن يكون لهذا الغبار الذي تحمله الرياح تأثيرات إيجابية أيضًا. على سبيل المثال، عندما يهبط الغبار القادم من جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية إلى شمال أفريقيا وجنوب الصحراء الكبرى، فإنه يمكن أن يجلب معه العناصر الغذائية اللازمة لنمو الغابات المطيرة في حوض الأمازون. وباستخدام بيانات EMIT، يستطيع العلماء تتبع توزيع العناصر الحيوية لعملية الإخصاب هذه، مثل الفوسفور والكالسيوم والبوتاسيوم.
قصص ذات الصلة:
– “مركز الغازات الدفيئة” الجديد التابع لناسا يتتبع مساهمة البشرية في تغير المناخ
– ما هو متوسط درجة الحرارة على الأرض؟
– يقول العلماء إن العتبة “الآمنة” لظاهرة الاحتباس الحراري سيتم تجاوزها خلال 6 سنوات فقط
وقال إريك سليساريف، عالم التربة في جامعة ييل، في البيان: “يمكن أن يساعدنا EMIT في بناء نماذج أكثر تعقيدًا ودقة لنقل الغبار لتتبع حركة تلك العناصر الغذائية عبر مسافات طويلة”. “سيساعدنا ذلك على فهم كيمياء التربة بشكل أفضل في أماكن بعيدة جدًا عن المناطق المولدة للغبار.”
يمكن أيضًا استخدام بيانات EMIT لتحديد الغطاء النباتي والثلج والجليد بالإضافة إلى المواد التي صنعها الإنسان على سطح الأرض وفوقه.
“حتى هذه اللحظة، نحن ببساطة لم نعرف توزيع المعادن السطحية على مساحات شاسعة من الكوكب. من المحتمل أن يكون هناك جيل جديد من العلوم التي لا نعرف عنها شيئًا بعد، وهذا شيء رائع حقًا “، أضاف رائد الخرائط المعدنية وعالم بيانات مختبر الدفع النفاث فيل برودريك.