Indice di forma globale derivato dai dati di gravità del satellite GOCE. Le caratteristiche della cresta a cupola caratterizzano gli oceani della Terra mentre le caratteristiche della valle a conca prevalgono sui continenti. Diverse aree blu intenso sulla mappa rivelano diversi cratoni:alcuni dei nuclei più antichi dei continenti, per esempio. in Canada, Groenlandia, Africa e Antartide. Credito:British Antarctic Survey
Scienziati dell'Università tedesca di Kiel e del British Antarctic Survey (BAS) hanno utilizzato i dati dell'Agenzia spaziale europea (ESA), Campo di gravità e missione Ocean Circulation Explorer (GOCE) allo stato stazionario per svelare le caratteristiche geologiche chiave della litosfera terrestre, lo strato esterno rigido che include la crosta e il mantello superiore.
Pubblicato questa settimana sulla rivista Rapporti scientifici lo studio è un passo avanti nella ricerca di immagini della struttura e dell'ambiente di diversi continenti utilizzando i dati di gravità satellitare, compresa l'Antartide, il pezzo meno compreso dell'intero puzzle tettonico a placche. La gravità satellitare fornisce un nuovo strumento per collegare il continente remoto e coperto di ghiaccio con il resto della Terra. Questo migliora la nostra comprensione della struttura profonda dell'Antartide, che è particolarmente importante, poiché le proprietà della sua litosfera possono influenzare anche le calotte glaciali sovrastanti.
L'OCE misura le differenze nelle componenti orizzontali e verticali del campo gravitazionale, note come gradienti. Questi gradienti possono essere complessi da interpretare e quindi gli autori li hanno combinati per produrre "immagini di curvatura" più semplici che rivelano più chiaramente le caratteristiche tettoniche su larga scala della Terra.
Autore principale, Il prof. Jörg Ebbing dell'Università di Kiel ha dichiarato:"Le nostre nuove immagini del gradiente di gravità satellitare migliorano la nostra conoscenza della struttura profonda della Terra. I dati sulla gravità satellitare possono essere combinati con i dati sismologici per produrre immagini più coerenti della crosta e del mantello superiore in 3-D Questo è fondamentale per capire come interagiscono la tettonica delle placche e la dinamica del mantello profondo".
Dott. Fausto Ferraccioli, Responsabile scientifico di geologia e geofisica presso il British Antarctic Survey e coautore dello studio, disse, "La gravità satellitare sta rivoluzionando la nostra capacità di studiare la litosfera dell'intera Terra, compreso il suo continente meno compreso, Antartide. Nell'Antartide orientale, Per esempio, iniziamo ora a vedere un mosaico più complesso di antiche province della litosfera. GOCE ci mostra somiglianze fondamentali ma anche differenze inaspettate tra la sua litosfera e altri continenti, a cui è stato unito fino a 160 milioni di anni fa."
Il nuovo studio presenta una visione della crosta continentale e del mantello superiore della Terra non precedentemente ottenibile utilizzando solo modelli sismici globali. Gli autori hanno notato che, nonostante le loro simili caratteristiche sismiche, ci sono contrasti nelle firme gravitazionali per le parti antiche della litosfera (note come cratoni), indicando differenze nella loro struttura profonda e composizione. Queste caratteristiche sono importanti. Poiché formano i nuclei più antichi della litosfera, detengono documenti chiave della storia antica della Terra.
Indice di forma per il continente antartico sovrapposto alla topografia del letto. Il contrasto tra la crosta e la litosfera più sottili dell'Antartide occidentale e la crosta e la litosfera più spesse dell'Antartide orientale è evidente. L'immagine gravitazionale suggerisce anche che l'Antartide orientale sia un mosaico di vecchi cratoni separati da orogeni più giovani, simile all'Australia e all'India. L'area blu pronunciata nell'Antartide occidentale potrebbe essere correlata al proposto pennacchio del mantello di Marie Byrd, una caratteristica di grande interesse per studiare il potenziale per un elevato flusso di calore geotermico sotto parti della calotta glaciale dell'Antartico occidentale. Credito:British Antarctic Survey