La misión de gravedad sigue descubriendo secretos ocultos


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03/11/2021
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A pesar de que la misión GOCE de la ESA terminó hace más de siete años, los científicos continúan utilizando los datos de gravedad de este extraordinario satélite para profundizar y encontrar secretos sobre nuestro planeta. Investigaciones recientes muestran cómo los científicos han combinado los datos de GOCE con mediciones tomadas en la superficie para generar un nuevo modelo de la corteza terrestre y el manto superior. Esta es la primera vez que un modelo de este tipo se crea de esta manera, y está arrojando nueva luz sobre los procesos de la tectónica de placas, que, a su vez, están relacionados con fenómenos como terremotos y erupciones volcánicas.

La litosfera, que incluye la corteza dura del planeta y la parte superior parcialmente fundida del manto superior, es fundamental para la tectónica de placas.

La tectónica de placas describe cómo la corteza se divide en un mosaico de placas que se deslizan lateralmente sobre la parte superior maleable del manto superior y, al hacerlo, dan lugar a un nuevo lecho marino a lo largo de dorsales oceánicas, montañas, volcanes y terremotos. Una mejor comprensión de estos procesos se basa en el conocimiento de las diferencias en la temperatura y la composición química de la litosfera.

Los geofísicos miden tradicionalmente la velocidad a la que se propagan las ondas sísmicas cuando ocurre un terremoto para determinar la distribución de las propiedades físicas del subsuelo. La velocidad de las ondas sísmicas se rige principalmente por la temperatura de las rocas subterráneas y, en menor medida, por la densidad.

Aquí, los datos de gravedad del espacio pueden agregarse a la imagen porque la fuerza de la señal de gravedad está relacionada con la densidad. Además, los datos de los satélites son uniformes en cobertura y precisión, y los satélites cubren áreas donde las mediciones en tierra son escasas.

Durante más de cuatro años, GOCE cartografió la gravedad de la Tierra con gran detalle y precisión. Esto ha llevado a algunos descubrimientos notables, desde lo más profundo de la superficie de nuestro planeta hasta lo alto de la atmósfera y más allá.

GOCE ayuda a crear un nuevo modelo de corteza y manto superior

Nuevo investigación publicado en Revista Geofísica Internacional describe cómo los científicos generaron un nuevo modelo de la litosfera utilizando el poder conjunto de los datos de gravedad de GOCE y las observaciones sismológicas combinadas con los datos petrológicos, que provienen del estudio de rocas traídas a la superficie y de laboratorios donde se encuentran las presiones y temperaturas extremas del interior de la Tierra. replicado.

Javier Fullea, de la Universidad Complutense de Madrid y el Instituto de Estudios Avanzados de Dublín, y también coautor del artículo, dijo: “Los modelos globales anteriores de la corteza o litosfera tenían una resolución limitada o se basaban en un único método o conjunto de datos.

“Solo los modelos disponibles recientemente pudieron combinar múltiples datos geofísicos, pero a menudo solo estaban a escalas regionales o estaban limitados por la forma en que se integran los diferentes datos.

«Por primera vez, hemos podido crear un nuevo modelo que combina múltiples conjuntos de datos terrestres y satelitales GOCE a escala global en una inversión conjunta que describe la temperatura real y la composición de las rocas del manto».

Jesse Reusen, de la Universidad Tecnológica de Delft, agregó: “Este modelo novedoso proporciona una imagen de la composición actual y la estructura térmica del manto superior que se puede utilizar para estimar la viscosidad. De hecho, ya se ha utilizado para estimar el levantamiento posglacial restante, o el ascenso de la tierra después de la eliminación del peso del hielo, después del derretimiento de la capa de hielo Laurentide en Canadá, mejorando nuestra comprensión de las interacciones entre los la criosfera y la Tierra sólida. Esta investigación fue publicado el año pasado en el Revista de investigación geofísica. «

El nuevo modelo producido en el estudio 3D de la Tierra de la ESA muestra por primera vez cuán diferente es el manto sub-litosférico debajo de diferentes océanos, y proporciona información sobre cómo la morfología y las tasas de propagación de las dorsales oceánicas pueden estar conectadas con la química profunda y estructura térmica.

GOCE

Roger Haagmans, de la ESA, comentó: “Nuestra misión GOCE nunca deja de impresionar. Los datos que entregó durante sus cuatro años de vida en órbita continúan utilizándose para comprender las complejidades de nuestro planeta. Aquí lo vemos brillando con nueva luz sobre la estructura de la Tierra muy por debajo de nuestros pies. A pesar de que los procesos están ocurriendo en el fondo, tienen un efecto en la superficie de la Tierra, desde la generación de un fondo marino renovado hasta los terremotos, por lo que a su vez, nos afectan a todos.

“Además, este es un resultado notable del proyecto Tierra 3D y otro camino significativo hacia la realización de uno de los principales objetivos de nuestro programa Ciencia para la Sociedad: desarrollar la reconstrucción más avanzada de nuestra Tierra sólida desde el núcleo hasta la superficie, y sus procesos dinámicos «.

Los algoritmos y resultados de estos estudios serán tema de la Escuela 3D Earth Spring: evento virtual que se celebrará del 29 de marzo al 1 de abril.



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