Антарктика - одна из частей земли, о которой мы знаем меньше всего. Из-за массивного ледового щита сбор геофизической информации на месте крайне сложен и дорог. Спутниковые данные Европейского космического агентства (ЕКА) теперь используются в качестве основы для нового понимания глубинной структуры континента. Ученые из Кильского университета (CAU) недавно опубликовали свои открытия в Журнале геофизических исследований: Solid Earth в сотрудничестве с учеными из Британской антарктической службы Великобритании и Делфтского технологического университета в Нидерландах.
Глядя в глубину из космоса
Недавно оцененные данные спутниковой миссии ЕКА GOCE, посвященной гравитационному полю Земли, в сочетании с сейсмологическими моделями позволяют получить беспрецедентное представление о литосфере, состоящей из земной коры и верхней мантии под замерзшим континентом. Для этого Фолкер Паппа, докторант Кильского университета и ведущий автор исследования, вместе с Йоргом Эббингом, профессором геофизики Кильского университета, использовали, среди прочего, специальные градиентные данные спутника: деталей при анализе глубоких земных структур», - говорит Паппа. Это позволяет исследователям делать выводы о таких вещах, как глубина перехода от земной коры к мантии - и эти измерения резко различаются на территории в 14 миллионов квадратных километров. «Под Западной Антарктидой, геологически молодой, земная кора сравнительно тонкая, около 25 километров, а земная мантия вязкая на глубине менее 100 километров. Восточная Антарктида, с другой стороны, представляет собой старый кратоновый щит, которому более миллиарда лет. Здесь мантийные породы на глубине более 200 километров все еще обладают твердыми свойствами».
Представление глубокой трехмерной структуры Антарктики теперь также позволяет получить новые данные о так называемой ледниково-изостатической адаптации, объясняет соавтор профессор Воутер ван дер Валь из Технологического университета Делфта: «Это ключевой процесс. это определяет, как континент реагирует на истончение ледяного щита в настоящее время и в прошлом. Мы обнаружили большие колебания температуры мантии под континентом, которые приводят к поднятию и опусканию земли с очень разными скоростями по всему континенту. Эти новые ограничения на земную кору и литосферу толщина также имеет решающее значение в стремлении оценить геотермальный тепловой поток Антарктики и то, как он влияет на подледниковое таяние и течение ледникового щита».
"Это естественное взаимодействие между льдом и твердой землей. До сих пор не было возможности более подробно изучить эти процессы в Антарктиде из-за отсутствия земных моделей», - добавил Паппа. Его личная изюминка - еще мало изученные подледниковые горы Гамбурцева высотой более трех тысяч метров: «Твердая земля здесь самая толстая, около 260 километров. Это захватывающее сооружение, и мы точно не знаем, как оно выглядит, потому что горный массив полностью покрыт ледяными щитами."
Антарктида как 3D-модель и ее связь с другими континентами
Исследование финансировалось Европейским космическим агентством в рамках проектов GOCE+Antarctica и 3D Earth. Международный консорциум обоих проектов состоит из девяти учреждений в шести европейских странах. «3D Earth предлагает нам захватывающие новые геофизические данные о глубинной структуре и развитии Антарктиды. Эти новые модели, показывающие толщину земной коры и литосферы, имеют решающее значение, например, для понимания фундаментального состава и тектонической архитектуры Антарктики», - подчеркивает д-р Фаусто Ферраччоли, главный геофизик Британской антарктической службы и соавтор исследования.«Еще одно открытие, которое мы можем сделать в ходе исследования, - это прежние связи между Антарктидой и другими континентами, такими как Австралия, Африка и Индия», - сказал Ферраччоли.
«Наконец-то мы по-настоящему познаем Антарктику», - говорит Эббинг. В дополнение к распределению температуры исследователи также определили другие свойства твердой земли, такие как состав и плотность горных пород.
Частью проекта является впечатляющая 3D-модель Антарктики, созданная ЕКА. Роджер Хаагманс из ЕКА отметил: «Это важные результаты также в контексте понимания изменения уровня моря в результате потери Антарктиды льда. Когда масса льда теряется, твердая Земля отскакивает, и этот эффект необходимо учитывать в объеме льда. изменения. Это можно будет лучше определить, когда структура и состав недр Земли будут лучше изучены».