A tengerfenék térképe
(Rovat: A hét képe - 2016.02.01 07:15.)

Műholdas mérésekkel minden eddiginél pontosabban tudták feltérképezni a tengerfenék domborzatát, különös tekintettel a kéreglemezek határára.

Rossz nyelvek szerint ma már jobb térképeink vannak a Marsról, mint a Földről. Ami abban az értelemben igaz is, hogy a Föld felszínének közel 70%-át víz borítja, márpedig a tengerfenék feltérképezésével nem állunk valami jól. A víz olyan hatékonyan nyeli el és veri vissza a fényt, hogy csak néhányszor tíz, legfeljebb néhány száz méret mélyre látunk el a tengerek mélyére. Hajókra szerelt szonárokkal elvégezhető ugyan a mélységmérés (batimetria), azonban ezt a szórványos tudományos expedíciókon kívül csak a fő hajózási útvonalakon használják, így ezzel a módszerrel az elmúlt két évszázad alatt csak a tengerfenék 5–15%-át térképezték fel.

Geodéziai módszerekkel azonban fel lehet térképezni a Föld alakját és gravitációs terét. David Sandwell (Scripps Oceanográfiai Intézet) és Walter Smith (NOAA) az elmúlt 25 évben rendszeresen tárgyalt a katonai és civil műhold-üzemeltetőkkel, hogy bocsássák rendelkezésükre a Föld gravitációs terére és a tengerfelszín magasságára vonatkozó méréseket. A munka eredményeképpen állt elő az itt bemutatott gravimetriai térkép, amely pontos képet ad a tengerfenék domborzatáról.

A tengerfenék domborzatának gravitációs anomáliák alapján összeállított térképe. (Kép: NASA EO / J. Stevens / D. Sandwell et al. 2014)

Az első kép a gravitációs anomáliák világtérképét mutatja a Sandwell, Smith és kollégáik által összegyűjtött adatok alapján. A narancssárga és piros területeken a tengerfenéken a gravitáció erősebb az átlagnál. (Az eltéréseket milligalban fejezik ki, ahol 1 gal a földfelszíni átlagos nehézségi gyorsulást jelenti, amelynek nagysága 9,81 m/s².) Ezek a területek jól kirajzolják a tenger alatti hátságokat, hegyeket és a kéreglemezek határait. A kék árnyalatai az átlagosnál alacsonyabb gravitációjú területeket jelölik, ami a legmélyebb óceáni árkoknak felel meg.

A fenti térkép részlete a Közép-atlanti-hátság Afrika és Dél-Amerika közötti szakaszát mutatja. (Kép: NASA EO / J. Stevens / D. Sandwell et al. 2014)

A térképek elkészítéséhez az ESA CryoSat–2, valamint a NASA és a CNES Jason–1 műholdja adatait, továbbá az 1980-as és 1990-es évek különböző műholdjainak méréseit használták fel. A mérések jó része altiméteres mérés volt, azaz a tengerfelszín magasságát mérték az átlagos felszínhez képest. A tenger alatti hegyek és más alakzatok nagy tömegűek, ezért erősebb gravitációs vonzást fejtenek ki. Emiatt a hegyek fölött „kidudorodik” a tengerfelszín, hiszen az erősebb tömegvonzás több vizet vonz a hegy fölötti területre. Az ilyen dudorok feltérképezésére végzett újabb mérések 2–4-szer olyan pontosak, mint a korábbiak. Az új térképeken Sandwell, Smith és a csoport tagjai több ezer, eddig ismeretlen tenger alatti hegyláncot és hegyet azonosítottak. Térképeik a tengerfenékről 5 km/pixel részletességű képet adnak.

Az előző, részletes gravimetriai térkép átszínezett változata, itt a térkép színezése megfelel a kartográfiában szokásosnak, a kék sötétebb árnyalatai a mélyebb részeket jelölik. (Kép: J. Stevens / D. Sandwell et al. 2014)

A térképek alapján a kutatók pontosítani tudják a kéreglemezek fejlődésére és mozgására vonatkozó ismereteiket. Pontosabban tudják megbecsülni a tengerfenék domborzatát, így ki tudják jelölni azokat a területeket, amelyek érdemesek a részletesebb, szonáros vizsgálatra, különös tekintettel azokra a területekre, ahol vastag a tengeri üledék.