El programa EMIT de la NASA cartografiará minúsculas partículas de polvo para estudiar los impactos climáticos
- Publicado: Miércoles, 04 Mayo 2022 18:05
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El polvo del noroeste de África sopla sobre las Islas Canarias en esta imagen captada por el satélite NOAA-20 el 14 de enero. La próxima misión de la NASA será la Investigación de Fuentes de Polvo Mineral en la Superficie de la Tierra (EMIT) que ayudará a los científicos a entender mejor el papel del polvo en el aire en el calentamiento y enfriamiento de la atmósfera. Méritos: Observatorio de la Tierra de la NASA
Para ayudar a los investigadores a modelizar los efectos del clima, la misión Earth Surface Mineral Dust Source Investigation medirá la composición de los minerales que se convierten en polvo en el aire.
El polvo, arrastrado por el viento a través de los continentes y los océanos, hace algo más que empañar los cielos, congestionar los pulmones y crear una película en las superficies. También conocido como polvo mineral o polvo del desierto, puede influir en el clima, acelerar el deshielo y fertilizar las plantas en la tierra y en el océano. Las partículas procedentes del norte de África pueden viajar miles de kilómetros alrededor del mundo, provocando floraciones de fitoplancton, abonando las selvas amazónicas y cubriendo algunas ciudades americanas con un velo de arena, al tiempo que absorben y dispersan la luz solar.
La misión Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT) de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para junio de 2022, tiene como objetivo ampliar los conocimientos de los investigadores sobre estas finas partículas de suelo, del limo y arcilla de los desiertos y, en última instancia, sobre cómo afectan al clima mundial.
La misión EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) de la NASA, que pronto operará desde la Estación Espacial Internacional, medirá exhaustivamente la composición mineral de las zonas de origen del polvo mineral de la Tierra para ayudar a los científicos a entender cómo las partículas de polvo calientan o enfrían nuestro planeta a medida que se desplazan por la atmósfera. Además de influir potencialmente en el calentamiento a escala regional y mundial, el polvo puede afectar a la formación de nubes, la calidad del aire y la salud humana. Cuando se deposita en el océano, el polvo también puede desencadenar floraciones de algas microscópicas. Méritos: NASA/JPL-Caltech
El polvo más oscuro, rico en hierro, absorbe el calor del Sol y calienta el aire circundante, mientras que las partículas más claras, ricas en arcilla, hacen todo lo contrario. "Los distintos tipos de polvo tienen propiedades diferentes - ácidos, básicos, de color claro u oscuros- que determinan cómo las partículas interactúan con la atmósfera de la Tierra, así como con su tierra, el agua y los organismos", dijo Robert O. Green, investigador principal del EMIT e investigador durante mucho tiempo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. Con los datos del EMIT, añadió, "estaremos en condiciones de cartografiar las regiones de origen del polvo en el mundo y de comprender cómo el polvo calienta y enfría el planeta, así como la forma en que podría cambiar en futuros escenarios climáticos".
El EMIT recogerá información sobre el color y la composición de los minerales de la superficie de las regiones secas del mundo, señaladas en este mapa. Los datos ayudarán a los científicos a comprender mejor cómo el polvo en suspensión influye en las temperaturas del aire, el tiempo y el clima. Méritos: NASA/JPL-Caltech
Los investigadores de la NASA y de otros lugares se han centrado durante mucho tiempo en el vuelo del polvo, un viaje que puede durar horas o semanas, dependiendo del tamaño de las partículas. Sus impactos atmosféricos se incluyen en los modelos climáticos, pero sigue sin estar claro si el polvo tiene un efecto neto de calentamiento o enfriamiento en el planeta, y cómo está evolucionando a lo largo del tiempo.
La incertidumbre se debe a la falta de datos sobre la composición del polvo, explica Natalie Mahowald, investigadora principal adjunta del EMIT y científica del sistema terrestre de la Universidad de Cornell en Ithaca (Nueva York). Los conocimientos de que disponen los investigadores proceden de menos de 5.000 lugares de muestra que se encuentran en su mayoría en zonas agrícolas, donde la información detallada sobre el suelo puede servir para fines agrícolas o comerciales. Dado que en los desiertos hay pocos cultivos, las regiones productoras de polvo del mundo tienden a estar inframuestreadas, por lo que los científicos deben asumir la composición del polvo en sus simulaciones por ordenador, que combinan datos sobre la tierra, el agua y el aire para modelar los cambios climáticos.
"Normalmente, en los modelos climáticos, modelamos el polvo como amarillo -el color medio de todos los tipos de polvo-, pero si alguna vez has ido a una región desértica, sabrás que la arena no es de un solo color", dijo Mahowald. "Así que esta idea de que es uniforme en todo el mundo no refleja lo que ocurre en la realidad".
Los ingenieros y técnicos del JPL ensamblan los componentes del EMIT, incluido su telescopio, el espectrómetro de imágenes y la placa base, que sostiene su electrónica. Méritos: NASA/JPL-Caltech
Cartografía de los orígenes del polvo
El EMIT deberá mejorar este escenario. Desde su posición a bordo de la Estación Espacial Internacional, el espectrómetro de imágenes de última generación cartografiará las fuentes de polvo mineral del mundo, recopilando información sobre el color y la composición de las partículas mientras el instrumento orbita sobre regiones secas y de escasa vegetación.
El EMIT se centrará en 10 variedades importantes de polvo, incluidas las que contienen óxidos de hierro, cuyas tonalidades rojas oscuras pueden provocar un fuerte calentamiento de la atmósfera. Saber qué tipos de polvo predominan en la superficie de cada región proporcionará nueva información sobre la composición de las partículas levantadas y transportadas por el aire. Con estos datos, los climatólogos podrán perfeccionar su comprensión de los efectos climáticos regionales y globales del polvo mineral.
"Hay mucha variabilidad en las emisiones de polvo: cada segundo hay alguna variabilidad debida a los cambios en el viento o la lluvia, y hay variabilidad estacional, anual y a largo plazo", dijo Mahowald. "El EMIT proporcionará información sobre las zonas de origen del polvo, que combinaremos con otra información atmosférica y climática para evaluar los cambios en las emisiones y comprender mejor lo que ha ocurrido en el pasado y lo que ocurrirá en el futuro".
Más de mil millones de mediciones
El espectrómetro del EMIT recibe la luz solar reflejada desde la Tierra, la divide en cientos de colores distintos y la registra en una rejilla de detectores de luz. La rejilla tiene 1.280 columnas, cada una de ellas con 480 elementos, y cada columna es en realidad su propio espectrómetro, que lee los colores de una zona de la superficie de la Tierra del tamaño de un campo de fútbol. Juntos, los detectores del instrumento pueden escanear una franja de tierra de 80 kilómetros de ancho, a una velocidad de más de 7 kilómetros por segundo.
"Al principio, los científicos trabajaban con espectrómetros individuales", dijo Green. "Ahora vamos a hacer volar efectivamente 1.280 espectrómetros sobre la superficie de la Tierra, cada uno de los cuales recogerá cientos de mediciones por segundo".
El EMIT realizará más de mil millones de nuevas mediciones durante su misión. Dado que cada tipo de polvo tiene una característica única para reflejar la luz, los investigadores podrán determinar la composición mineral y química de las sustancias de la superficie.
La precisión de estas observaciones convertirá al instrumento de EMIT en uno de los espectrómetros de imágenes orientados a la Tierra más sofisticados que jamás se hayan puesto en el espacio.
Más información sobre la misión:
El programa EMIT se está desarrollando en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, gestionado para la agencia por Caltech en Pasadena, California. Se lanzará desde el Centro Espacial Kennedy de Florida hacia la Estación Espacial Internacional a bordo de la 25ª misión comercial de servicios de reabastecimiento de SpaceX para la NASA. Una vez que el EMIT comience a funcionar, sus datos se entregarán al Centro de Archivo Activo Distribuido (DAAC) de Procesos Terrestres de la NASA para su uso por parte de otros investigadores y del público.
Para saber más sobre la misión, visite:
Fuente: 
Andrew Wang, Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California, 626-379-6874 Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.. Editor: Tony Greicius</>