美國國家航空暨太空總署（NASA）的EMIT任務首次繪製了全球礦物塵源區的綜合地圖，根據10種關鍵礦物反射和吸收光線的方式，提供了它們的精確位置。當風將這些物質吹入空氣中時，它們會根據其成分的不同方式給大氣層和地球表面降溫或升溫。了解它們在全球的豐富程度將有助於研究人員預測未來的氣候影響。

美國國家航空暨太空總署（NASA）的EMIT利用截至2023年11月的數據繪製了地球乾旱地區赤鐵礦、鵝鐵礦和高嶺石的首張全球地圖。該任務收集了這三種礦物和其他七種礦物的數十億次測量數據，這些礦物在作為沙塵暴懸浮到空中時可能會影響氣候。資料來源：NASA/JPL-加州理工學院

EMIT首次提供了地球塵源區的礦物質地圖，使科學家能夠模擬這些微粒在氣候變遷等方面的作用。

EMIT 是地球表面礦物塵埃源調查的簡稱，將於2022 年發射到國際太空站（ISS），是美國國家航空暨太空總署（NASA）位於南加州的噴射推進實驗室（JPL）開發的成像光譜儀。這項任務滿足了氣候科學家對地表礦物成分更詳細資訊的重要需求。

EMIT從大約250英里（410公里）的高空對地球表面進行勘測，它所掃描的廣闊區域是地面上的地質學家或飛機攜帶的儀器無法勘測到的，但它卻能有效地達到相同的詳細程度。

美國國家航空暨太空總署（NASA）於2022 年向國際太空站發射的任務–EMIT，繪製了北非和阿拉伯半島的赤鐵礦、鵝鐵礦和高嶺石地圖。這三種礦物是這次任務研究的10 種關鍵物質之一，這些物質被認為會影響氣候變遷。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

迄今為止，這項任務已經在其研究區域內拍攝了超過55,000 幅”場景”–50 x 50 英里（80 x 80 公里）的地表圖像，研究區域包括地球中段6900 英里寬（11000 公里寬）地帶內的乾旱地區。總之，這些場景包括數十億次測量，足以繪製出詳細的地表成分圖。

在軌道運行的17個月中，這項任務還展示了一系列其他能力，包括探測垃圾掩埋場、石油設施和其他基礎設施排放的甲烷和二氧化碳羽流。

EMIT科學團隊成員、亞利桑那州圖森市行星科學研究所資深科學家羅傑-克拉克（Roger Clark）說：「無論我們在什麼地方需要化學知識來了解地表上的什麼東西，我們都可以透過成像光譜來實現。現在，有了EMIT，我們就能看到全貌，這肯定會讓一些人大開眼界”。

塵埃與氣候

科學家早就知道空氣中的礦物塵埃會影響氣候。他們知道，顏色較深、富含氧化鐵的物質會吸收太陽的能量，使周圍的空氣變暖，而不含鐵、顏色較亮的物質則會反射光和熱，使空氣冷卻。然而，這些影響到底會產生淨暖化還是淨冷卻的效果，一直是個未知數。

研究人員對塵埃如何在大氣中傳播已經有了一個概念，但缺少的是塵埃典型起源地的地表成分-本質上是顏色。基於數十億個樣本，EMIT 的地圖提供了更多細節。

EMIT的副首席研究員、紐約州伊薩卡康奈爾大學的地球系統科學家娜塔莉-馬霍瓦爾德（Natalie Mahowald）說：”我們將把新地圖放入我們的氣候模型中。由此，我們將知道氣溶膠吸收熱量和反射熱量的比例比我們過去所知道的要大得多。”

塵埃與生態系統

除了利用EMIT 的礦物資料來改進地球氣候建模外，科學家還可以利用這些資訊來研究塵埃對其降落地生態系統的影響。有確鑿證據表明，沉降在海洋中的微粒會刺激浮游植物大量繁殖，對水生生態系統和地球的碳循環產生影響。科學家還發現，源自南美洲安第斯山脈以及非洲北部和撒哈拉以南部分地區的塵埃為亞馬遜盆地雨林的生長提供了養分。

EMIT數據可以讓研究人員確定礦物塵埃的來源，並更詳細地了解其成分，幫助估算磷、鈣和鉀等關鍵元素的遷移量，這些元素被認為是長距離施肥的因素。

位於康乃狄克州紐黑文的耶魯大學土壤研究員 Eric Slessarev說：「EMIT可以幫助我們建立更複雜、更精細的塵埃傳輸模型，以追蹤這些養分的遠距離移動。這將幫助我們更好地了解遠離沙塵產生區域的地方的土壤化學。”

除了追蹤其主要任務中的10 種關鍵礦物外，EMIT 的數據還被用來識別地球表面或附近的一系列其他礦物、植被類型、冰雪，甚至人類產生的物質。有了更多的測量數據，研究人員就能找到地表特徵與其他相關特徵之間的統計關係。

JPL 高級研究科學家、EMIT 首席研究員羅伯特-格林（Robert Green）介紹說，例如，他們可能會在EMIT 數據中發現與稀土元素和含鋰礦物的存在相對應的信號。這項新資訊可用於在以前未知的地方尋找這些物質。

JPL資料科學家 Phil Brodrick說：「到目前為止，我們還不知道地表礦物在地球上大片區域的分佈。有了EMIT數據，很可能會有我們還不知道的新一代科學成果問世，這真是一件很酷的事”。

關於任務的更多信息

EMIT是從美國宇航局科學任務局地球科學部的地球創業儀器-4招標中脫穎而出的，由美國宇航局噴氣推進實驗室開發，該實驗室由加利福尼亞州帕薩迪納的加州理工學院代為管理。該儀器的數據可在美國太空總署陸地過程分佈式主動存檔中心查閱，供其他研究人員和公眾使用。

編譯來源：ScitechDaily