Sonda ESA GOCE zagląda pod skorupkę

Sonda ESA GOCE zagląda pod skorupkęOriginal Press Release
Skorupa ziemska to najbardziej zewnętrzna, stała powłoka naszej planety.

Jeszcze sto lat temu nie wiedzieliśmy, że Ziemia ma skorupę. W 1909 roku chorwacki sejsmolog Andrija Mohorovičić odkrył, że na głębokości około 50 km nagle zmienia się prędkość rozchodzenia się fal sejsmicznych. Od tego czasu, granica między skorupą ziemską a leżącym poniżej płaszczem nosi nazwę nieciągłości Mohorovičića lub Moho.

Nawet dzisiaj prawie wszystko co wiemy o głębokich warstwach Ziemi pochodzi z badań prowadzonych zaledwie dwoma metodami: sejsmicznych i grawimetrycznych. Metody sejsmiczne opierają się na badaniu zmian w prędkości rozchodzenia się fal sejsmicznych między skorupą a płaszczem. Grawimetria bada grawitacyjne efekty wynikające z różnic gęstości spowodowanych zmieniającym się składem skał skorupy i płaszcza.

Modele Moho opracowane na podstawie danych sejsmicznych czy grawimetrycznych były dotąd zwykle ograniczone czy to przez słabe pokrycie czy też dostępność danych tylko wzdłuż pojedynczych przekrojów.

Projekt GEMMA – GOCE Exploitation for Moho Modelling and Applications (ang. Wykorzystania sondy GOCE do modelowania i poznania Moho ) – na podstawie danych grawitacyjnych zebranych przez GOCE stworzył pierwszą wysokiej rozdzielczości ogólnoświatową mapę granicy pomiędzy skorupą i płaszczem Ziemi .

GOCE mierzy pole grawitacyjne tworząc z niespotykaną dokładnością model geoidy służący do pogłębiania wiedzy na temat cyrkulacji oceanicznej, odgrywającej kluczową rolę w wymianie energii na świecie, jak również zmiany poziomu morza i procesy zachodzące we wnętrzu Ziemi.

Mapa Moho stworzona przez GEMMA opiera się na inwersji jednorodnych i równomiernie rozmieszczonych danych grawimetrycznych. Po raz pierwszy możliwe stało się oszacowanie głębokości Moho na całym świecie z bezprecedensową rozdzielczością – również w miejscach, gdzie dane in situ nie są dostępne. Dostarcza ona nowych wskazówek do zrozumienia dynamiki wnętrza Ziemi, ukazując grawitacyjny sygnał wytwarzany przez wcześniej nieznany, nieregularny rozkład gęstości pod powierzchnią.

Projekt GEMMA jest kierowany przez Daniele Sampietro z Poltechniki Mediolanu oraz program ESA Support To Science Element under the Changing Earth Science Network initiative.

Źródła:

Mapping the Moho with GOCE

The first global high-resolution map of the boundary between Earth’s crust and mantle – the Moho – has been produced based on data from ESA’s GOCE gravity satellite. Understanding the Moho will offer new clues into the dynamics of Earth’s interior. 

Earth’s crust is the outermost solid shell of our planet. Even though it makes up less than 1% of the volume of the planet, the crust is exceptionally important not just because we live on it, but because is the place where all our geological resources like natural gas, oil and minerals come from.

The crust and upper mantle is also the place where most geological processes of great importance occur, such as earthquakes, volcanism and orogeny.  

Until just a century ago, we didn’t know Earth has a crust. In 1909, Croatian seismologist Andrija Mohorovičić found that at about 50 km underground there is a sudden change in seismic speed.

Ever since, that boundary between Earth’s crust and underlying mantle has been known as the Mohorovičić discontinuity, or Moho.

Even today, almost all we know about Earth’s deep layers comes from two methods: seismic and gravimetric.

Seismic methods are based on observing changes in the propagation velocity of seismic waves between the crust and mantle.

Gravimetry looks at the gravitational effect due to the density difference caused by the changing composition of crust and mantle.

But the Moho models based on seismic or gravity data are usually limited by poor data coverage or data being only available along single profiles.

The GOCE Exploitation for Moho Modelling and Applications project – or GEMMA – has now generated the first global high-resolution map of the boundary between Earth’s crust and mantle based on data from the GOCE satellite.

GOCE measures the gravity field and models the geoid with unprecedented accuracy to advance our knowledge of ocean circulation, which plays a crucial role in energy exchanges around the globe, sea-level change and Earth interior processes.

GEMMA’s Moho map is based on the inversion of homogenous well-distributed gravimetric data.

For the first time, it is possible to estimate the Moho depth worldwide with unprecedented resolution, as well as in areas where ground data are not available. This will offer new clues for understanding the dynamics of Earth’s interior, unmasking the gravitational signal produced by unknown and irregular subsurface density distribution.

GEMMA is being carried out by Italian scientist Daniele Sampietro, and is funded by the Politecnico di Milano and ESA’s Support To Science Element under the Changing Earth Science Network initiative.

This initiative supports young scientists at post-doctoral level in ESA Member States to advance our knowledge in Earth system science by exploiting the observational capacity of ESA missions. 

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *