Antiguos continentes bajo el hielo de la Antártida

En las fronteras remotas del continente antártico, donde el conocimiento básico de las características de la escala litosférica sigue siendo incompleto, las nuevas imágenes de curvatura de GOCE ayudan a descubrir la diferencia en la estructura litosférica entre el compuesto denso craton de la Antártida oriental y el sistema de grietas de la Antártida occidental.

Estas imágenes de gradiente de gravedad satelital mejoradas brindan nuevas perspectivas tentadoras para la litosfera y los estudios tectónicos a gran escala en el continente menos comprendido de la Tierra.  Estas imágenes pueden utilizarse adicionalmente para comprender la evolución de la evolución tectónica de placas de la región antártica y de la Tierra en general. Los colores azules indican las características de 'tazón' y los colores rojos indican las características de 'domo', vea también la imagen del mapa tectónico global de GOCE.

 Hace cinco años, el satélite GOCE de la ESA  que cartografiaba la gravedad terrestre finalmente  se desplomó y cayó por la gravedad, pero sus resultados aún arrojan un tesoro enterrado, lo que brinda una nueva visión de los remanentes de los continentes escondidos en las profundidades de la capa de hielo de la Antártida.

Un equipo de investigación de la Universidad Kiel de Alemania y la British Antarctic Survey publicó sus últimos hallazgos basados ??en GOCE en la revista Scientific Reports.

Apodado 'el Fórmula 1 del espacio', la misión GOCE (Gravity field and Ocean Circulation Explorer) orbitó la Tierra durante más de cuatro años, desde marzo de 2009 hasta noviembre de 2013. Este elegante satélite con aletas sin partes móviles se diseñó alrededor de un solo objetivo:  medir la fuerza de la gravedad de la Tierra con mayor precisión que cualquier otra misión anterior.

GOCE voló a una altitud de solo 255 km, más de 500 km más cerca que un típico satélite de observación de la Tierra, para maximizar su sensibilidad a la gravedad.

En su último año en órbita, con su suministro de propelente de xenón resistiendo bien, GOCE fue maniobrado aún más abajo, a solo 225 km de altitud, para mediciones de gravedad aún más precisas. El propulsor que lo mantenía resistente al arrastre de aire finalmente se gastó en octubre de 2013, y volvió a entrar en la atmósfera tres semanas después.

El producto principal de GOCE fue un mapa de gravedad global o "geoide" de alta fidelidad, pero la misión también trazó gradientes de gravedad localizados (medidas de la rapidez con que cambia la aceleración de la gravedad) en todas las direcciones de movimiento, hasta una resolución de 80 km.

El equipo de la Universidad de Kiel y BAS ha convertido este mosaico de medidas de gravedad 3D en 'índices de forma' basados ??en curvatura en las diferentes regiones de nuestro planeta, análogamente a los contornos en un mapa.

El autor principal del estudio, el profesor Jorg Ebbing de la Universidad de Kiel, comenta: "Los datos de gravedad satelital se pueden combinar con datos sismológicos para producir imágenes más consistentes de la corteza y el manto superior en 3D, lo cual es crucial para entender cómo interactúan la tectónica de placas y la dinámica del manto profundo"

En combinación con los datos sismológicos existentes, estos gradientes de gravedad muestran una alta sensibilidad a las características conocidas de la "litosfera" de la Tierra, la corteza sólida y esa sección del manto fundido debajo de ella.

Estas características incluyen zonas rocosas densas llamadas cratones - restos de antiguos continentes que se encuentran en el corazón de las placas continentales modernas - regiones orogenizadas altamente plegadas asociadas con las cadenas montañosas y la corteza más delgada de los fondos oceánicos.

La Antártida

La nueva ventana hacia el subsuelo profundo que ofrece estos datos da información novedosa sobre la estructura de todos los continentes de la Tierra, pero especialmente la Antártida. Con más del 98% de su superficie cubierta por hielo con un espesor promedio de 2 km, el continente sur permanece en gran medida como un punto vacío en los mapas geológicos actuales.

"Estas imágenes de gravedad están revolucionando nuestra capacidad para estudiar el continente menos comprendido en la Tierra, la Antártida", dice el coautor Fausto Ferraccioli, líder científico de geología y geofísica en BAS.

"En la Antártida oriental vemos un emocionante mosaico de características geológicas que revelan similitudes y diferencias fundamentales entre la corteza debajo de la Antártida y otros continentes a los que se unió hasta hace 160 millones de años".

Los hallazgos del gradiente de gravedad muestran que la Antártida Occidental tiene una corteza más delgada y una litosfera en comparación con la Antártida Oriental, que se compone de un mosaico de cratones viejos separados por orógenos más jóvenes, que revelan una semejanza familiar a Australia e India.

Estos hallazgos son de interés geológico más que puramente histórico. Brindan pistas sobre cómo la estructura continental de la Antártida está influyendo en el comportamiento de las capas de hielo y con qué rapidez las regiones de la Antártida se recuperarán en respuesta al derretimiento del hielo.

Roger Haagmans, científico de la misión GOCE de la ESA, agrega: "Es emocionante ver que el uso directo de los gradientes de gravedad, que se midieron por primera vez con GOCE, conduce a una nueva mirada independiente dentro de la Tierra, incluso debajo de una capa gruesa de hielo.

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