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10 atemberaubende neue Wege, um zu visualisieren, wie die Erde funktioniert
Das grün-blaue Antlitz der Erde ist schrecklich nett, aber wir sehen es so oft, dass wir es satt haben. Glücklicherweise suchen die NASA und andere Weltraumagenturen ständig nach neuen Wegen, um die unzähligen terrestrischen Prozesse zu visualisieren, die wir für selbstverständlich halten.
10Earth's Plasmasphere
Die Plasmasphäre ist der innere Teil des Magnetfelds der Erde und ist fabelhaft. In jüngster Zeit haben Astronomen einen konstanten Partikelfluss zwischen den beiden elektrisch geladenen Regionen gefunden, der eine terrestrische Version des Sonnenwinds bildet.
Wenn die UV-Strahlung der Sonne die Atmosphäre trifft, beginnt eine gigantische Ionenwelle. Winzige Elektronen werden aufgeschlagen und ionisieren andere Teilchen, wodurch ein magnetischer Eintopf hoch über der Erdoberfläche entsteht. Der Fluss ist kosmisch etwas bescheiden. Es gibt pro Sekunde nur etwa 1 kg geladenes Material in die äußere Magnetosphäre ab. Täglich summiert sich das zu 90 Tonnen Plasmaentladung, und dieses fließende elektrische Material bildet einen großen Donut auf unserem Planeten.
Hohlräume, die als aufgeladene Windabgänge entstehen, werden ständig durch eine Art Plasmadiffusion wieder aufgefüllt, sodass die Plasmaphäre fortlaufend recycelt wird. In den frühen 60er Jahren stellten die Astronomen fest, dass sich diese Region schnell ausdünnt, wenn wir uns einer Entfernung von drei terrestrischen Radien nähern - oder etwa 20.000 Kilometer (12.000 Meilen) ins Weltall. Die Raumsonde Luna 2 der UdSSR bestätigte diese Vermutung, und das Gebiet wird jetzt als Plasmapause bezeichnet.
9Rock Magnetismus
Obwohl sich die NASA hauptsächlich mit Astronomie befasst, richtete die Weltraumbehörde 2004 ein magnetisches Auge auf die Erde. Mit Hilfe des Geological Survey der Vereinigten Staaten erstellten sie eine Karte magnetischer Trends auf der ganzen Welt. Diese Anomalien des Lithosphärenmagnetismus können viele Dinge offenbaren, darunter Wasserreservoirs, Erdbebenrisiko und sogar die geologische Entwicklung der Erde.
Es mag unwahrscheinlich erscheinen, aber Felsen sind wie tektonische Sammelalben, und ihre magnetischen Profile erinnern an die Vergangenheit. Wenn man das weiß, können Forscher die tektonische Geschichte der Erde zurückentwickeln, indem sie die farbigen Bereiche wie ein globales Puzzle behandeln. Durch die Verfolgung dieser großen Verschiebungen über die Zeit können Forscher ihre Simulationen an der Realität testen.
Die Magnetismuspunkte sind entsprechend dem Richtungseinfluss farblich gekennzeichnet. Rote und gelbe Flecken (positive Werte) üben einen nach außen gerichteten magnetischen Druck aus. Blues und Grüns (negative Werte) zeigen eine magnetische Einwärtsbewegung an. Während sich magnetische Kräfte in alle Richtungen ausbreiten, zeigt die Karte nur eine vertikale Komponente. So eindrucksvoll es auch aussehen mag, die Messungen erfolgen in NanoTeslas und die magnetischen Wechselwirkungen sind lächerlich schwach. Der größte Fleck auf der Karte ist immer noch 200 Mal schwächer als der durchschnittliche Kühlschrankmagnet.
8Erde in falschen Farben
Mach dir keine Sorgen - die Erde ist völlig in Ordnung. Die blutigen Rottöne und postapokalyptischen Brauntöne zeigen tatsächlich eine Zunahme der Vegetation auf dem ganzen Planeten und keine Art von theoretischem Weltuntergangsszenario.
Das Bild wurde von der phonetisch unbeholfenen Sonde Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry und Ranging oder MESSENGER aufgenommen. Die Sonde hat Merkur in den letzten vier Jahren umkreist, aber sie begann ihre Reise mit einer Übungsrunde um die Erde und verfeinerte ihre Instrumente, indem sie die Erde in all ihrer falschen Herrlichkeit eroberte.
Der Schnappschuss wurde von der Weitwinkel-Superkamera von Mercury Dual Imaging Sytem mit 11 Wellenlängen aufgenommen. Es ist fast eine echte Farbe (blau, rot und grün), wechselt jedoch im Infrarotlicht gegen Blau, da unsere Atmosphäre blaues Licht streut. Infrarot macht es unbelastet durch und erzeugt ein viel schärferes Bild. Pflanzenleben reflektiert nahes Infrarotlicht, und da diese Wellenlänge sichtbarem Rot im Bild zugeordnet ist, sehen wir diese merkwürdig gefärbte Erde.
Die psychedelisch falschen Farben ermöglichen es der NASA, die Erde über das gesamte magnetische Funkspektrum zu beobachten, und es gibt zahlreiche falsche Farbkombinationen. Diese künstlichen Farbbänder zeigen signifikante terrestrische Prozesse auf, darunter Vegetationsmuster, verschiedene Aspekte des Wasserkreislaufs, Temperaturen und sogar kleine planetare Katastrophen wie Überschwemmungen und Waldbrände.
7Erdatmung
Der NASA-Biber-Tail-Aqua-Satellit zeigt uns fast alles, was wir über den Wasserkreislauf der Erde wissen wollen. Durch die Kombination einer Fülle von Lesungen aus den Jahren 2003-2010 hat die NASA eine Animation des atmenden Planeten produziert.
AIRS oder der atmosphärische Infrarotsensor ist der ultimative, unbesungene Held der Meteorologie und dafür verantwortlich, die Prognosegenauigkeit allein zu verbessern, mehr als jedes andere Werkzeug des letzten Jahrzehnts. Der AIRS-Partner für Kriminalität, MODIS (das Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), widersetzt sich der herkömmlichen Akronym-Logik und überwacht die Vegetation und das Kohlendioxid, während er von Pol zu Pol durch den erdnahen Orbit transportiert wird.
Der Zyklus beginnt am 1. Januar, wenn die Bewohner der nördlichen Hemisphäre sich immer noch in einem kühlen Weihnachtskater befinden. Wie Sie auf der Karte sehen können, sind die kahlen Gegenden mit gebrauchtem Kohlendioxid umspült. Durch diese Neuerungen sind wir auch weniger offensichtlichen Phänomenen vertraut. Zum Beispiel werden 10 Prozent dieser gasförmigen Kohlendioxide aus erwärmenden Böden (und nicht nur aussterbenden Pflanzen) freigesetzt. Wir können auch eine dreimonatige Verzögerung zwischen der vegetativen Wiedergeburt und der Zunahme des CO feststellen2 in der mittleren Troposphäre Teil der untersten atmosphärischen Schicht.
6Lightning
Der Blitz kostet uns Milliarden von Dollar pro Jahr für die Reparatur von Bauwerken. Um uns bei der Vermeidung dieser Streiks zu unterstützen, hat die NASA eine Reihe von Blitzdichtekarten erstellt, die die Schlagfrequenz auf der ganzen Welt anzeigen.Die Karte verwendet Daten, die von den Weltrauminstrumenten OTD (Optical Transient Detector) und LIS (Lightning Imaging Sensor) aus den Jahren 1995-2002 gesammelt wurden. Sie sollten die dunkelroten Flecken vermeiden, die elektrische Hot Spots darstellen, aber die violetten und grauen Bereiche sind viel sicherer und relativ frei von tödlichen Rissen.
Dank der ästhetisch ansprechenden Karte springen Ihnen einige Trends entgegen. Erstens bleiben große Meeresstreifen blitzfrei. Große Gewässer bleiben relativ ruhig, weil die Meere den wärmenden Berührungen der Sonne widerstehen. Land erwärmt sich sofort und erwärmt die Luft darüber. Luftströmungen werden durch konvektive Kräfte nach oben gewirbelt, wodurch größere Gewitter erzeugt werden, um die Erde zu verbrennen. Zweitens ist es klar, dass Bereiche entlang des Äquatordurchmessers aus weitgehend gleichen Gründen anfälliger für Licht sind.
Wenn Sie etwas Interaktiveres wünschen, können Sie eine globale Blitzkarte anzeigen, die Schläge in Echtzeit verfolgt.
5Erdwindkarte
Das Global Forecast System (GFS) verfolgt den Wind auf der ganzen Welt. Diese Daten sind nun in Form einer unglaublich hypnotischen Earth Wind Map mit freundlicher Genehmigung des Webentwicklers Cameron Beccario leicht verdaulich.
Der beste Teil? Es ist vollständig interaktiv und Sie können mit Funktionen arbeiten, indem Sie in der linken unteren Ecke der Website auf "Erde" klicken. Die Windgeschwindigkeiten werden über eine Farbskala gemessen, wobei Blau und Grün die sanfteste Brise darstellen. Beim Vergrößern oder Verkleinern wird eine umfassendere Palette von Farben angezeigt, und wenn Sie den Mauszeiger auf der Farbskala bewegen, werden genaue Zahlen angezeigt. Rottöne und Veilchen sind regelrecht wütend und repräsentieren die bösartigsten Winde.
Die Earth Wind Map wird alle drei Stunden mit neuen GFS-Daten aktualisiert und hält Sie mit verschiedenen Parametern, einschließlich Temperatur und Luftfeuchtigkeit, auf dem Laufenden. Diese Messwerte können für eine Vielzahl von Projektionen überlagert werden. Wir empfehlen jedoch Stereographic für eine trippy, möglicherweise Übelkeit erzeugende Erfahrung. Wenn Sie immer noch nicht zufrieden sind, können Sie auf Meeresströmungen umschalten und die Menge an Inhalten effektiv verdoppeln.
4 Regenfall
Dass wir in wenigen Minuten einen weltweiten Niederschlag im Jahr beobachten können, ist ein Beweis für die Faszination der Umlaufbahnbeobachtung. NASA und JAXA (Japans nationale Raumfahrtbehörde) haben sich zusammengetan, um die bisher umfassendste Niederschlagskarte zu erstellen, und die Global Precipitation Measurement-Mission hat erfolgreich ihre erste globale Karte für Regen und Schneefall erstellt.
Die Satellitenkonstellation bedeckt fast 90 Prozent der Erdoberfläche und wird alle halbe Stunde aktualisiert. Schneefall ist im Allgemeinen schwer zu verfolgen, aber das Niederschlagsprojekt stellt einen astronomischen Meilenstein für die Überwachung dieser ansonsten schwer fassbaren Strömungen dar.
Die Breite der Beobachtung ist wirklich revolutionär und bietet beispiellose Details und Reichweite. Wenn Sie beobachten, wie die Stürme über die ganze Welt ziehen, erhalten Sie Einblick in zukünftige Ereignisse und können in der Zukunft genauere Vorhersagen treffen.
3Ozeanströmungen
Der Postimpressionist Vincent van Gogh wurde ständig vom Nachthimmel beeindruckt, daher passt es gut, dass die NASA-Zusammenstellung der Meeresströmungen den Sternennachtlandschaften von van Gogh so ähnlich sieht. Die Karte macht Winde sichtbar und enthüllt die äußerst turbulenten Aktionen, die die Meere überfluten.
Das Scientific Visualization Studio der NASA verdichtete unzählige Satellitenstunden und Beobachtungen von mehr als zwei Jahren zu einer 20-minütigen Animation, dem Perpetual Ocean. Es erstreckt sich über einen Zeitraum von Juni 2005 bis Dezember 2007, und eine noch abgeschnittenere Version des Videos ist hier verfügbar. Es ist eine hervorragende Kombination aus Wissenschaft und Kunst, und die NASA hofft, dass ähnliche Visualisierungen ihre Arbeit für die Massen zugänglicher machen werden.
Glücklicherweise lässt die Karte den Great Pacific Garbage Patch aus, der sich genau so anhört und die Größe von Texas hat. Der größte Teil des Schlamms schwimmt leicht unter der Oberfläche und ist glücklicherweise aus der Luft nicht sichtbar. Es existiert aufgrund der aufgewirbelten Kreisel, die wie angekündigt wirken, weshalb Wasserabfälle zu großen, ekelhaften Klumpen koagulieren.
2Auswertung
CERES (Clouds and Earth Radiant Energy System) der NASA ist eine Plattform zur Messung des Sonnenhaushalts der Erde, einem empfindlichen Gleichgewicht zwischen absorbierter Sonnenstrahlung und Rückstrahlung in den Weltraum. CERES erfasst kurzwellige Strahlung oder reflektiertes Sonnenlicht sowie langwellige Strahlung oder Wärme, die von der Erde abgegeben wird. Das helle Bild oben zeigt diesen Fluss über einen Zeitraum von einem Monat.
CERES überwacht auch die ständig wechselnde Albedo der Erde oder die Reflexionskraft. Eine vollständig frostbedeckte Welt bietet eine Albedo von 0,84 (84% des Lichts wird zurück reflektiert), während eine Welt voller dunkler, blättriger Vegetation nur 0,13 aufweisen würde. Aus den Daten von über 40 Jahren wird abgeleitet, dass die derzeitige Albedo der Erde 0,30 beträgt - ziemlich entmutigend. Und dieser Wert wird eintauchen, da die Polkappen schrumpfen und das verbleibende Eis verschmutzt wird und seine reflektierenden Fähigkeiten verliert.
Die vorgestellte Karte zeigt Albedo-Trends vom 1. März 2000 bis 31. Dezember 2011. Orangefarbene Flecken zeigen Bereiche, die gedimmt sind und mehr Wärme aufnehmen. Blaue Bereiche kennzeichnen eine zunehmende Albedo, die für uns gut ist. Diese Werte variieren stark über den beobachteten Zeitraum, und die NASA kann keinen signifikanten Trend aus den Spitzendaten ermitteln.
1Space Junk Map
Wir Menschen sind mit Umweltverschmutzung ziemlich schlecht und wir haben den Erdorbit der Erde in einen kosmischen Schrottplatz verwandelt. Während wir hier sprechen, peitschen mehr als 500.000 Teile des Weltraumabfalls auf unserer Erde, und das bei geradezu unheimlichen Geschwindigkeiten von bis zu 28.000 Kilometern pro Stunde. Und Sie können alles live erleben.
Von den 6.000 Satelliten, die wir ins All geschickt haben, befinden sich mindestens 3.600 immer noch im Orbit und nähern sich immer mehr dem Tod durch Atmosphäre an. Glücklicherweise sorgt die dicke Hülle aus Gasen rund um unseren Planeten dafür, dass die meisten dieser Brocken zu Nichts verbrannt werden, wenn sie wieder auf die Erde stürzen.
Die NASA verfolgt alles, was 10 cm (4 Zoll) oder größer (Softballgröße) ist, und verfolgt derzeit mehr als 20.000 solcher Objekte. Denken Sie daran, dies gilt zusätzlich zu den bereits erwähnten 500.000 Marmorstücken. Und wir berücksichtigen nicht einmal die Millionen von Bits, die für die Überwachung viel zu klein sind. Und bei Geschwindigkeiten von mehreren Kilometern pro Sekunde ist ein Farbfleck energetisch nicht zu unterscheiden von einer 250 Kilogramm schweren Masse, die mit 100 Kilometern pro Stunde fährt.
Es gibt mehrere interaktive Orbital-Junk-Karten online, einschließlich dieser, die Teile in Echtzeit verfolgt und Datumsangaben für den Wiedereintritt für sperrigere Objekte bietet.