19 febbraio 2013. Sicilia, Italia. Il vulcano Etna erutta, e nei giorni successivi le telecamere di tutto il mondo accorrono per immortalare l’evento. Nel frattempo, circa 700 km più in alto, dopo appena 3 ore dall’inizio dell’eruzione, EO-1, un vecchio satellite della NASA che da oltre 10 anni percorre silenziosamente la sua traiettoria intorno alla Terra, scatta la fotografia qui sotto. I dati raccolti in questa occasione permettono di realizzare la mappa a falsi colori dell’eruzione che la accompagna, molto simile a quelle ottenute da strumenti di remote sensing di missioni interplanetarie. A ricordarci come il monitoraggio della Terra si avvantaggi dell’imaging da satellite esattamente come accade nello studio degli altri corpi del Sistema Solare.
Le immagini dell’Etna scattate da EO-1 della NASA a poche ore dall’eruzione. L’immagine è del NASA Earth Observatory (Jesse Allen and Robert Simmon) dai dati dello strumento ALI.
La fotografia a sinistra e la mappa a falsi colori che la accompagna sono state generate da ALI, l’Advanced Land Imager, uno strumento che permette di combinare i dati di diverse lunghezze d’onda per evidenziare i materiali che costituiscono le superfici. In particolare nell’immagine a destra è possibile distinguere con grande chiarezza la neve fredda, le nuvole, la lava calda e la vegetazione. Questo grazie al sapiente uso dei dati raccolti nelle 5 diverse lunghezze d’onda (o colori): i tre colori verde, rosso e blu scomposti dall’immagine RGB sulla sinistra (l’immagine che più si avvicina a quella di una comune macchina digitale o della visione umana) a cui si sommano l’infrarosso e il vicino infrarosso che permettono di evidenziare i materiali più caldi. Tutto questo permette di realizzare una mappa a falsi colori con una legenda di facile interpretazione: la lava è rosso brillante (emettendo nell’infrarosso e risultando invisibile nel verde). La neve è blue-verde perché riflette la luce di questa lunghezza d’onda (a riprova, le fotografie delle vacanze sulla neve, che normalmente presentano un colore bluastro). Le nuvole fatte di gocce d’acqua appaiono bianche perchè riflettono tutte le lunghezze d’onda in modo simile (come ben dimostra l’arcobaleno, generato dalle particelle d’acqua presenti nell’aria, composto da tutti i colori). In modo abbastanza intuitivo, la vegetazione appare verde e le aree grigie rappresentano roccia lavica solidificata e raffreddata (con una età dai 30 ai 350 anni).
Il satellite che trasporta ALI si chiama Earth Observing-1, EO-1 per gli amici ed è uno dei tanti satelliti che orbita intorno alla Terra in una particolare orbita eliosincrona, in cui altitudine e inclinazione sono state studiate per sorvolare una data latitudine terrestre sempre alla stessa ora. Questo permette di raggiungere l’obiettivo, importante per chi studia la Terra dal punto di vista meteorologico, di confrontare tra loro immagini ottenute con una stessa illuminazione al passare delle stagioni. EO-1 è stato lanciato nel 2000 ed è stato il primo (e unico) satellite di osservazione della Terra delNew Millennium Program (NMP) della NASA, un programma nato per sviluppare e testare strumenti e veicoli spaziali a basso costo e alta performance, successivamente cancellato dal taglio di fondi del 2009. Dopo EO-1 e il programma NMP, le agenzie spaziali di tutto il mondo stanno facendo e hanno fatto molti passi avanti nell’osservazione della Terra. E per chi fosse abituato a considerare come off limits (leggi a solo uso militare) le immagini ad alta risoluzione del nostro pianeta catturate dai molti satelliti in orbita, segnaliamo l’Earth Observatory della NASA, un interessante sito dove le immagini della terra dallo spazio vengono rielaborate e diffuse al grande pubblico in tempo reale.
Per sapere di più: Earth Observatory della NASA
Una foto dell’Etna realizzata dall’astronauta canadese Chris Hadfield a bordo della Stazione Spaziale Internazionale nei giorni successivi all’eruzione e diffusa tramite Twitter (https://twitter.com/Cmdr_Hadfield/status/307120720637476864). Image credit: NASA
(fonte MEDIA-INAF)
After maintaining a low simmer for ten months, Italy’s Etna volcano boiled over on February 19–20, 2013, withthree outbursts in 36 hours. According to the Italian Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, each outburst (paroxysm) featured “emission of lava flows, pyroclastic flows, lahars, and an ash cloud.”The Advanced Land Imager (ALI) on the Earth Observing-1 (EO-1) satellite captured Mount Etna on February 19 at 9:59 a.m. Central European Time, about 3 hours after the end of the first paroxysm. The false-color image combines shortwave infrared, near-infrared, and green light in the red, green, and blue channels of an RGB picture. This combination makes it easier to differentiate between fresh lava, snow, clouds, and forest.
In the image, fresh lava is bright red, as the hot surface emits enough energy to saturate the instrument’s shortwave infrared detectors but is dark in near-infrared and green light. Snow is blue-green because it absorbs shortwave infrared light, but reflects near-infrared and green light. Clouds made of water droplets (not ice crystals) reflect all three wavelengths of light similarly and appear white. Forests and other vegetation reflect near-infrared more strongly than shortwave infrared and green, and so appear green. Dark gray areas are lightly vegetated lava flows, 30 to 350 years old.
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References
- Abrams, M, Bianchi, R, and Pieri, D. (1996 December) Revised Mapping of Lava Flows on Mount Etna, Sicily.Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. 62(12), 1353–1359.
- Cooperative Institute for Research in the Atmosphere. (n.d.) Snow/Cloud Discriminator (3-color technique)—Basic Information. Accessed February 20, 2013.
- Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Catania. (2013, February 19) Etna and Stromboli update, 19 February 2013. Accessed February 20, 2013.
- Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Catania. (2013, February 20) Etna update, 20 February 2013. Accessed February 20, 2013.
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Further Reading
- Etna’s Explosive Last Three Days (Eruptions Blog)
- Tour of the Electromagnetic Spectrum (NASA Mission: Science)
NASA Earth Observatory image by Jesse Allen and Robert Simmon, using EO-1 ALI data from the NASA EO-1 team. Caption by Robert Simmon.
- Instrument:
- EO-1 – ALI
credits image: INGV sezione di Catania – Osservatorio Etneo
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