CryoSat ujawnia tajemnice głębin
„Lodowa” misja ESA została wykorzystana do stworzenia nowej mapy pola grawitacyjnego, ujawniającej tysiące wcześniej nieznanych morskich grzbietów, rowów oraz innych struktur oceanicznych. Ten nowy, malowniczy obraz najsłabiej poznanej części oceanów zawiera również najnowsze wskazówki odnośnie formowania się i rozpadania kontynentów.
Głównym zadaniem przenoszącego radarowy wysokościomierz CryoSata jest wykonywanie precyzyjnych pomiarów wysokości globalnej pokrywy lodowej. Pozwala nam to zobaczyć, jak sezonowo i na skutek zmian klimatycznych zmienia się grubość lodu.
Co więcej, CryoSat działa w trybie ciągłym, niezależnie od tego, czy przelatuje nad lodem, czy nie. Oznacza to, że satelita może mierzyć także wysokość powierzchni mórz. Tego rodzaju pomiary mogą zostać użyte do stworzenia globalnych modeli morskiego pola grawitacyjnego, a z nich – map dna morskiego.
Choć niewidoczne dla oka grzbiety i rowy dna morskiego w bardzo subtelny sposób wpływają na topografię powierzchni oceanów, to jednak na znacznie mniejszą skalę.
Efektem nieznacznego wzrostu grawitacji, spowodowanego przez masę skał podwodnej góry, jest wzniesienie się wody kilka metrów nad nią. Głębokie rowy oceaniczne wykazują zjawisko przeciwne.
Takie zmiany mogą być wykryte jedynie z przestrzeni kosmicznej przy pomocy altimetrii radarowej.
Naukowcy z Instytutu Oceanografii im. Ellen Scripps (Scripps Institute of Oceanography) przy Uniwersytecie California San Diego w Stanach Zjednoczonych wraz z kolegami z innych uczelni wykorzystali dwa nowe źródła danych satelitarnych do stworzenia nowej mapy pola grawitacyjnego odzwierciedlającego cechy dna oceanicznego – mapy dwa razy dokładniejszej od poprzedniej wersji, pochodzącej sprzed niemal 20 lat.
Użyli oni pomiarów zebranych nad oceanami w ciągu ostatnich czterech lat przez CryoSata, a także pomiarów z francusko-amerykańskiego satelity Jason-1, którego skierowano do mapowania pola grawitacyjnego w ostatnich latach jego 12-letniej misji.
Nowa mapa, opisana w piśmie Science, w połączeniu z dotychczasowymi danymi, ukazała szczegóły tysięcy podwodnych gór wznoszących się na kilometr lub więcej ponad dno oceanu.
Nowa mapa oferuje geofizyce nowe narzędzia do badania słabo poznanych, niedostępnych basenów morskich i procesów takich jak spreading dna oceanicznego (rozrastanie się dna w rejonie grzbietu śródoceanicznego).
„To, co dopiero teraz można dostrzec bardzo wyraźnie, to wzgórza abisalne, będące najpowszechniejszą formą ukształtowania terenu na planecie”, powiedział David Sandwell, profesor geofizyki na Scripps Institute of Oceanography i główny autor pracy.
Autorzy pracy twierdzą, że mapa zapewnia nowe spojrzenie na tektonikę głębin oceanicznych.
Wśród wcześniej niedostrzegalnych formacji na mapie widać również nowo zobrazowane połączenia kontynentalne między Ameryką Południową a Afryką, a także nowy dowód istnienia grzbietów na dnie Zatoki Meksykańskiej, wokół których 150 milionów lat temu zachodził spreading. Teraz są one przykryte warstwą sedymentacyjną o ponad kilometrowej grubości.
Jednym z najbardziej istotnych zastosowań nowej mapy morskiego pola grawitacyjnego będzie poprawienie oszacowań głębokości dna oceanicznego, które w 80% pozostaje niezbadane lub tkwi pod grubą warstwą osadów.
Nowa mapa będzie też stanowiła podstawę dla nowej wersji map oceanów przygotowywanej przez Google, uzupełniając ogromne luki w wykonywanych ze statków pomiarach profili dennych.
Richard Francis z ESA, współautor pracy i menadżer projektu ds. rozwoju misji CryoSat, powiedział: „Pomimo tego, że główna misja CryoSat dotyczy kriosfery, gdy tylko wybraliśmy orbitę misji, od razu wiedzieliśmy, że CryoSat będzie nieoceniony dla geodezji morskiej, co potwierdza ta praca”.
