Družicová data odhalila pod Antarktidou pozůstatek kontinentu

Družice GOCE přezdívaná též „Formule jedna ve vesmíru“ obíhala kolem Země více než čtyři roky – od března 2009 do listopadu 2013. Tato úhledná žebrovaná družice, která neměla žádnou pohyblivou část, byla zkonstruována k jedinému cíli: měřit působení gravitace Země s mnohem větší přesností, než to dokázaly předcházející mise.

Pro tento účel kroužila družice GOCE kolem Země ve vzdálenosti pouhých 255 kilometrů, což bylo o více než 500 kilometrů blíže než u typických satelitů Země, a to za účelem maximalizace citlivosti na odchylky gravitačního pole.

Během posledního roku na oběžné dráze, za podpory xenonového korekčního motoru, družice GOCE sestoupila na nižší oběžnou dráhu ve výšce 225 kilometrů za účelem mnohem přesnějších měření gradientu gravitačního pole. Pohonné látky udržující stálou polohu vůči ovzduší byly definitivně spotřebovány v říjnu 2013 a družice zanikla v hustých vrstvách atmosféry o tři týdny později.

Hlavním výsledkem pozorování družice GOCE byla celková gravitační mapa zeměkoule (tzv. geoidu) vytvořená s nebývalou přesností. Avšak mise rovněž zmapovala gravitační gradienty napříč všemi směry pohybu, s rozlišením 80 kilometrů. Vědecký tým z univerzity v Kielu a z BAC převedl tuto mozaiku 3D gravitačních měření do podoby mapy.

Jörg Ebbing, hlavní vedoucí výzkumu z Kiel University vysvětluje: „Satelitní údaje o gravitaci mohou být zkombinovány se seismologickými daty k vytvoření mnohem přesnějších obrazů kůry a svrchního pláště v prostorovém 3D zobrazení. To je rozhodující pro pochopení toho, jak tektonika zemských desek a dynamika spodního pláště spolu interagují.“

V kombinaci s existujícími seismologickými údaji tyto gravitační gradienty prokazují vysokou citlivost ke známým útvarům zemské litosféry – k pevné kůře, a také k oblastem roztaveného pláště pod kůrou.

Nové okno do hlubokých podpovrchových vrstev nabízené těmito daty poskytuje nebývalé pohledy na strukturu všech zemských kontinentů, zejména Antarktidy. S více než 98 % jejího povrchu pokrytého ledem o průměrné tloušťce 2 kilometry zůstává jižní kontinent převážně nepopsaným místem na současné geologické mapě.

„Tato gravitační vyobrazení způsobila doslova revoluci v našich schopnostech studovat nejméně prozkoumaný kontinent na Zemi – Antarktidu,“ říká Fausto Ferraccioli, spoluautor studie ze Science Leader of Geology and Geophysics, BAS. „Ve východní Antarktidě vidíme vzrušující mozaiku geologických útvarů, které odhalují stěžejní podobnosti i odlišnosti mezi kůrou pod Antarktidou a dalšími kontinenty, které byly spojeny až do doby před 160 milióny roků.“

Zjištěné gravitační gradienty ukázaly západní Antarktidu, která má v porovnání s oblastí východní Antarktidy slabší kůru a litosféru, která je tvořena mozaikou starých kratonů oddělených mladými útvary odkrývajícími uskupení podobná Austrálii a Indii.

Tato zjištění představují více než ryzí geologicky historický zájem. Poskytují rovněž klíč k tomu, jak je struktura kontinentu Antarktidy ovlivňována chováním ledové pokrývky a jak rychle bude oblast Antarktidy znovu stoupat vzhůru v odpovědi na tání vrstvy ledu.

Roger Haagmans, vědecký pracovník pro misi GOCE k tomu dodává: „Je vzrušující sledovat použití gravitačního gradientu, který byl změřen vůbec poprvé družicí GOCE, což vedlo k novým a nezávislým pohledům do nitra Země – dokonce ještě níže než sahá tlustá ledová pokrývka. To rovněž poskytuje souvislosti, jak byly kontinenty pravděpodobně v minulosti spojeny ještě předtím, než začaly driftovat odděleně následkem pohybu kontinentálních desek.“

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] esa.int
[2] sciencealert.com

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí