Formigas, como grupo, são criaturas de hábito. Embora o caminho de um indivíduo não seja certo, biólogos que passaram muito pace observando o comportamento de colônias inteiras podem prever o pace médio que uma formiga pode vagar pelo subsolo antes de ressurgir. Isso fez o físico da NASA Yongxiang Hu se perguntar se a mesma previsibilidade pode ser verdadeira para fótons – partículas de luz – viajando pela neve. Se assim for, isso permitiria aos cientistas usar um laser pulsado de um satélite em órbita para estimar a profundidade da neve – potencialmente uma nova maneira poderosa de monitorar o abastecimento de água e a saúde do gelo marinho no Ártico.
O satélite ICESat-2 da NASA está equipado com lidar, a mesma variedade de sistema de laser que os carros autônomos usam para construir mapas 3-D de seus arredores. Este instrumento extremamente sensível dispara trilhões e trilhões de fótons na Terra, depois analisa o que retorna ao satélite. Como os cientistas conhecem a velocidade da luz, eles podem usar o LIDAR para determinar a altitude: um fóton que ricocheteia no topo de uma montanha levará um pouco menos de pace para atingir o ICESat-2 do que um fóton que ricocheteie no fundo de um vale.
A mesma coisa acontece quando você atira LIDAR em um banco de neve. “Podemos medir a distância de cada fóton particular person viajando dentro da neve”, diz Hu, pesquisador do Centro de Pesquisa Langley da NASA. Alguns fótons podem atingir dezenas ou mesmo trinta metros de profundidade na camada de neve antes de chegar à superfície e voltar para o satélite. (Os fótons penetram na neve como um feixe, em vez de se espalharem lateralmente. Consider a maneira como um laser disparado através de uma nuvem de fumaça parece uma única linha.) Esse atraso expõe a profundidade da neve, assim como um fóton saltando de um vale leva um pouco mais de pace para retornar ao instrumento lidar do que um quicando no topo de uma montanha.
O caminho de um fóton nem sempre é simples. Assim como uma formiga vagueia por sua colônia subterrânea, um fóton disparado por um laser espacial percorre uma rota aleatória pela neve. Alguns viajarão até o solo subjacente e refletirão nele antes de voltarem à superfície. Alguns saltam de volta no meio do caminho, depois de atingir partículas de neve. “A maioria deles sobe centímetros na neve e volta”, diz Hu. “Mas há muitos deles que vão muito fundo, distâncias muito longas presos dentro da neve – saltando para frente e para trás, para frente e para trás.” Todo esse ricochete gera dados barulhentos.
Mas dentro dele, há um padrão, assim como há na maneira como grupos de formigas, em conjunto, se movem em torno de uma colônia. Enquanto cada fóton segue um caminho errático, os cientistas podem representar matematicamente a distância média que cada um percorre. A equipe calculou que, em média, um fóton viaja duas vezes mais longe que a profundidade da neve pela qual está se movendo.
Depois de obter essa fórmula, a equipe pôde estimar a profundidade da neve em todo o planeta usando dados lidar globais do ICESat-2. Em seguida, eles compararam essas estimativas com as medições de profundidade da neve das mesmas áreas feitas por aviões usando radar. (Uma terceira opção é inserir postes especiais na neve.) “Eles se comparam muito bem”, diz Hu sobre os métodos. “Estamos muito felizes que a teoria funcionou.”
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Fonte da Notícia: www.stressed out.com
