Мы нанесли на карту Луну более детально, чем дно нашего собственного океана, но спутник НАСА SWOT продвинул нас на шаг дальше. Используя крошечные изменения уровня моря, чтобы выявить подводные особенности, исследователи нанесли на карту обширные, ранее неизведанные участки океанского дна с беспрецедентной детализацией.

Эта глобальная карта особенностей морского дна основана на данных об уровне моря со спутника SWOT. Фиолетовые области представляют собой более низкие территории (например, подводные горы и абиссальные холмы) по сравнению с зелеными зонами. Эотвос — это единица измерения, используемая для гравитационных данных, используемых для составления этих карт. Источник изображения: Обсерватория Земли НАСА.

На этих новых картах показаны тысячи неизвестных подводных гор и холмов, которые формируют глубоководные экосистемы и дают ключ к разгадке геологической истории Земли. Благодаря этому прорыву ученые быстро создают полные карты дна океана на десятилетия раньше, чем это возможно с помощью только гидролокационного картирования.

У нас есть более подробные карты поверхности Луны, чем дна океана Земли. На протяжении десятилетий ученые работали над тем, чтобы изменить эту ситуацию. Теперь группа исследователей при поддержке НАСА добилась значительного прогресса, используя данные спутника SWOT (топография поверхностных вод и океана) для создания одной из самых подробных карт дна океана на сегодняшний день.

Точное картирование дна океана имеет решающее значение по многим причинам: от безопасной навигации и прокладки подводных кабелей связи до понимания глубоководных океанских течений, приливов и геологических процессов, таких как тектоника плит. Особенности морского дна, такие как подводные горы (подводные горы) и более мелкие структуры, называемые батиальными холмами, помогают контролировать поток тепла и питательных веществ в глубинах океана, создавая условия для выживания морской жизни.

Эта карта особенностей морского дна, таких как подводные горы к юго-западу от Акапулько, Мексика, основана на данных SWOT о высоте морской поверхности. Фиолетовый цвет обозначает более низкие области по сравнению с более высокими областями, такими как подводные горы (показаны зеленым).

Хотя корабли, оборудованные гидролокаторами, могут делать очень подробные изображения дна океана, в настоящее время таким образом нанесено на карту только около 25% океана. Чтобы построить более полную картину океана, исследователи все чаще обращаются к спутникам.

Поскольку геологические объекты, такие как подводные горы и абиссальные холмы, более массивны, чем их окружение, они оказывают немного более сильное гравитационное притяжение, создавая крошечные, измеримые выпуклости на поверхности океана над ними. Эти тонкие гравитационные признаки помогают исследователям предсказать типы особенностей морского дна, которые формируют эти выпуклости.

SWOT — это исследование, проводимое Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и Французским национальным центром космических исследований (CNES), охватывающее примерно 90% территории мира каждые 21 день. Благодаря повторным наблюдениям спутник достаточно чувствителен, чтобы уловить эти тонкие различия в высоте морской поверхности, вызванные особенностями рельефа, с точностью до сантиметра. Используя данные SWOT за год, геофизик Дэвид Сэндвелл из Океанографического института Скриппса и его коллеги сосредоточились на подводных горах, абиссальных холмах и подводных окраинах континентов, где встречаются континентальная и океаническая кора.

Результаты их картирования хорошо видны на глобальной карте (вверху) и на детальных изображениях выше и ниже. Области пониженной гравитации (фиолетовые) связаны с впадинами морского дна, а области повышенной гравитации (зеленые) указывают на расположение более крупных и высоких форм рельефа.

Эта карта особенностей морского дна Индийского океана, таких как абиссальные холмы, основана на данных о высоте морской поверхности со спутника SWOT. Фиолетовый цвет обозначает более низкие области по сравнению с более высокими (зелеными), например, абиссальные холмы.

Предыдущие спутники для наблюдения за океаном обнаруживали гигантские версии аналогичных объектов морского дна, таких как подводные горы высотой более 1 километра (3300 футов). Спутники SWOT могут обнаруживать подводные горы на высоте менее половины этой высоты, что потенциально увеличивает количество известных подводных гор с 44 000 до 100 000. Эти подводные горы простираются в воду и влияют на глубокие океанские течения. Это заставляет питательные вещества накапливаться вдоль их склонов, привлекая организмы и создавая оазисы на бесплодном морском дне.

«Спутник SWOT значительно улучшил наши возможности картографирования морского дна», — сказал Сэндвелл. Сэндвелл картографирует морское дно с использованием спутниковых данных с 1990-х годов и был одним из исследователей, ответственных за создание SWOT-карты морского дна, опубликованной в журнале Science в декабре 2024 года.

Улучшенная перспектива SWOT также дает исследователям более глубокое понимание геологической истории Земли.

«Абиссальные холмы — самые богатые формы рельефа на Земле, занимающие около 70 процентов дна океана», — сказал Яо Ю, океанограф из Океанографического института Скриппса и ведущий автор статьи. «Эти холмы имеют ширину всего несколько километров, и их трудно наблюдать из космоса. Мы были удивлены, что SWOT смог наблюдать их так четко».

Глубоководные холмы образуют параллельные ленты, похожие на гребни на стиральной доске, которые расширяются наружу от плиты. Ориентация и протяженность этих полос могут показать, как плиты перемещались с течением времени. Глубоководные холмы также взаимодействуют с приливами и глубоководными океанскими течениями, но исследователи еще не до конца это понимают.

Исследователи извлекли информацию почти обо всех особенностях морского дна, которые они ожидали найти в измерениях SWOT. Теперь они сосредоточены на уточнении своей картины морского дна путем расчета глубины наблюдаемых особенностей. Эта работа дополняет усилия международного научного сообщества по составлению карты всего морского дна с помощью корабельного гидролокатора к 2030 году. «К тому времени мы не сможем завершить все картографирование с борта корабля», — сказал Сэндвелл. «Но SWOT поможет нам заполнить этот пробел и приблизит нас к достижению наших целей на 2030 год».

Карта Земной обсерватории НАСА, созданная Мичалой Гаррисон с использованием данных SWOT, предоставленных Ю, Ю. и др. (2024). Видео создано Студией научной визуализации НАСА. История была написана Джейн Ли из Лаборатории реактивного движения и адаптирована на основе Земной обсерватории.

Собрано из /scitechdaily