Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

3-D Jorden undervejs

Kredit:Densitetsværdier fra LithoRef18 (Afonso et al.) og gravitationsgradienter fra Bouman et al. (2016)

En grundig forståelse af "fast jord"-systemet er afgørende for at dechifrere forbindelserne mellem processer, der finder sted dybt inde i Jorden, og dem, der sker tættere på overfladen, og som fører til seismisk aktivitet såsom jordskælv og vulkanudbrud, bjergenes stigning og placeringen af ​​underjordiske naturressourcer. Takket være tyngdekraft og magnetiske data fra satellitter sammen med seismologi, forskere er på vej til at modellere den indre Jord i 3D.

Fast jord refererer til skorpen, kappe og kerne. Fordi disse dele af vores verden er fuldstændig skjulte, at forstå, hvad der foregår dybt under vores fødder, kan kun ske ved at bruge indirekte målinger.

Nye resultater, baseret på et papir udgivet for nylig i Geophysical Journal International og præsenteret på denne uges Living Planet Symposium, afsløre, hvordan videnskabsmænd bruger en række forskellige målinger, herunder satellitdata sammen med seismologiske modeller, for at begynde at producere en global 3-D jordreferencemodel.

Modellen vil lave en trinvis ændring i at kunne analysere Jordens litosfære, som er den stive ydre skal, og den underliggende kappe for at forstå sammenhængen mellem Jordens struktur og de dynamiske processer indeni.

Juan Carlos Afonso, fra Australiens Macquarie University og Norges Center for Earth Evolution and Dynamics, sagde, "Vi er ved at realisere den nye globale model af jordens lithosfære og øvre kappe ved at kombinere tyngdekraftsanomalier, geoide højde, og gravitationsgradienter suppleret med seismik, termisk, og rockinformation."

ESA's GOCE-mission vil måle tyngdegradienter med høj nøjagtighed og levere globale modeller af Jordens tyngdefelt og af geoiden. Geoiden (overfladen med samme gravitationspotentiale af et hypotetisk hav i hvile) tjener som den klassiske reference for alle topografiske træk. Nøjagtigheden af ​​dens bestemmelse er vigtig for opmåling og geodæsi, og i studier af Jordens indre processer, havets cirkulation, isbevægelse og havniveauændring. Kredit:AOES Medialab

Wolfgang Szwillus fra Kiel Universitet, tilføjet, "Data fra ESA's GOCE-satellitmission fungerede som input til inversionen. Det er første gang, at gravitationsgradienter er blevet inverteret på globalt plan i en sådan integreret ramme."

Selvom dette kun er et første skridt, 3-D Earth tilbyder fristende indsigt i vores verdens dybe struktur. For eksempel, de nye modeller for tykkelsen af ​​skorpen og litosfæren er vigtige for uudforskede kontinenter som Antarktis.

Jörg Ebbing fra Kiel Universitet, bemærkede, "Dette er kun et første skridt, så vi har mere arbejde at gøre, men vi planlægger at frigive 3-D Earth-modellerne i 2020."

3D-jordforskningen, som involverer forskere fra ni institutter i seks europæiske lande, er finansieret gennem ESA's Science for Society-program. ESA's GOCE-tyngdekraftsmission og Swarm-magnetfeltmission er nøglen til denne forskning.


Varme artikler