Colmare il divario di dati GOCE porta alla luce il passato geologico del Polo Sud

I satelliti in orbita attorno alla Terra da polo a polo in realtà non volano direttamente sopra i poli nord e sud. Ciò lascia due piccole lacune circolari nei dati globali. Per completare queste misurazioni mancanti per la missione del satellite gravitazionale GOCE dell'ESA al Polo Sud, un team internazionale di scienziati ha unito le forze per effettuare una moltitudine di misurazioni dagli aerei nell'ambito di una campagna dell'ESA chiamata #PolarGAP .

I satelliti in orbita attorno alla Terra da polo a polo in realtà non volano direttamente sopra i poli nord e sud. Ciò lascia due piccole lacune circolari nei dati globali. Per completare queste misurazioni mancanti per la missione del satellite gravitazionale GOCE dell'ESA al Polo Sud, un team internazionale di scienziati ha unito le forze per effettuare una moltitudine di misurazioni dagli aerei nell'ambito di una campagna dell'ESA chiamata PolarGAP.

[img-left]New_GOCE_geoid_article.jpg[/img-left] Nuovo geoide GOCE

La missione GOCE ha mappato la gravità terrestre con una precisione senza rivali e ha fornito il modello più accurato del "geoide" mai prodotto per approfondire la nostra comprensione di come funziona la Terra.

Il #geoide è la superficie di uguale potenziale gravitazionale definita dal campo gravitazionale, fondamentale per ottenere misurazioni accurate della circolazione oceanica e del cambiamento del livello del mare, entrambi influenzati dai cambiamenti climatici.

Era quindi importante compilare le misure che il GOCE non poteva effettuare ai poli a causa della sua orbita.

Oltre a fornire questi dati mancanti per GOCE, il team PolarGAP ha fornito nuove informazioni sulla geologia nascosta al Polo Sud, gettando nuova luce sull'estensione e sulla forma del confine dell'Antartide orientale.

Un articolo , pubblicato questa settimana su Nature Communications Earth & Environment , descrive come il team ha sorvolato l'Antartide orientale e ha utilizzato sensori aerotrasportati per misurare i cambiamenti nelle firme magnetiche e gravitazionali prodotte dalle diverse rocce nascoste sotto il ghiaccio.

La mappa in basso a destra mostra l'entità dei voli PolarGAP.

I dati raccolti lungo queste traiettorie di volo hanno permesso al team di determinare le caratteristiche chiave delle rocce, che hanno fornito nuovi allettanti indizi su come si è evoluto il confine dell'Antartide orientale.

Questo è importante perché l'Antartide orientale è la regione meno conosciuta della Terra. Oggi l'Antartide è isolata dal resto del mondo. Ma un miliardo di anni fa, prima che si formasse l'antico Oceano Pacifico, l'Antartide orientale potrebbe essere stata molto più vicina ad altre enormi masse continentali, incluso il Nord America, un'idea molto dibattuta dai geologi.

[img-right]PolarGAP_flight_paths_article.jpg[/img-right] Tracce di volo PolarGAP

Con sorpresa del team, i nuovi dati hanno mostrato che un'area di rocce antiche delle dimensioni del Regno Unito, che si pensava facesse anche parte della costa dell'Antartide orientale, è del tutto scomparsa.

Al suo posto trovarono un terrapieno costituito da rocce più giovani del previsto. Questo argine scoperto di recente è denominato bastione di Pensacola.

Ciò significa che meno dell'Antartide orientale di quanto si presumeva in precedenza facesse parte dell'antico continente Mawson, che comprendeva parte dell'Antartide orientale e dell'Australia, e che in alcune ricostruzioni si deduce fosse vicino al Nord America.

Le conseguenze di questa scoperta costituiranno la base per un'ampia gamma di ricerche in Antartide. Aiuterà i ricercatori a costruire ricostruzioni globali degli antichi supercontinenti della Terra e porterà a una migliore comprensione di come l'antica geologia dell'Antartide orientale influenza il flusso e la stabilità della moderna calotta glaciale.

L'immagine sotto mostra i modelli appena rivelati di rocce altamente magnetiche (sfumature di rosso) e le aree in cui queste rocce sembrano mancare.

Modelli di rocce magnetiche e terrapieno sotto il ghiaccio nell'Antartide orientale (guarda la foto di copertina)

Il dottor Tom Jordan, autore principale e geofisico del British Antarctic Survey, ha dichiarato: "È come se un enorme morso fosse stato tolto dall'Antartide orientale. Ciò è probabilmente accaduto durante un importante evento di spaccatura, probabilmente legato all'apertura dell'antico Oceano Pacifico circa 650 milioni di anni fa.

"L'argine nella regione del Polo Sud ha successivamente influenzato lo sviluppo delle catene montuose e dei vulcani nell'area e le cicatrici ai margini del punto in cui si è formato l'argine continuano a guidare il flusso dell'attuale calotta glaciale".

Il dottor Fausto Ferraccioli, dell'Istituto nazionale di oceanografia e geofisica applicata e ricercatore principale di PolarGAP, ha aggiunto: "Scoprire dove si trova il bordo del cratone dell'Antartide orientale aiuta a limitare l'estensione dell'Antartide orientale negli antichi supercontinenti.

“E, ciò che mi interessa di più per l'attuale ricerca dell'ESA – i bordi dei cratoni esercitano anche un'influenza chiave sul flusso di calore geotermico. Valori inferiori si trovano tipicamente sul lato del cratone rispetto agli argini più giovani. I nuovi dati aiuteranno a determinare se questo è anche il caso al Polo Sud, con implicazioni a cascata per capire come ciò influisca sull'acqua che scorre sotto la calotta glaciale dell'Antartide orientale".

[img-left]Survey_aircraft_at_the_South_Pole_article.jpg[/img-left] Aerei da ricognizione al Polo Sud

La campagna collaborativa internazionale ESA PolarGAP ha reso possibile questo studio.

L'obiettivo principale della campagna era aumentare il campo gravitazionale del satellite GOCE nella regione del gap polare intorno al Polo Sud, dove mancavano le misurazioni satellitari. Ma grazie all'attenta progettazione e pianificazione del rilevamento per PolarGAP, un ampio spettro di risultati scientifici è emerso in questa frontiera precedentemente in gran parte inesplorata nell'Antartide orientale.