重力探索者任务仍在发掘关于我们星球的隐藏秘密

ESA的3D地球研究产生的新模型首次显示了不同海洋之下的岩圈下地幔有多么不同，并提供了关于中洋洋脊的形态和扩散速率如何与深部化学物质和有机物联系起来的见解。热结构。

尽管ESA的GOCE任务已于7年前结束，但科学家们仍在使用这一引人注目的卫星的引力数据来探究有关我们星球的深层和深层秘密。最近的研究表明，科学家如何将GOCE数据与在地面进行的测量相结合，以生成地壳和上地幔的新模型。这是首次以这种方式创建这样的模型-它为板块构造的过程提供了新的亮点，而板块构造的过程又与地震和火山喷发等现象有关。

岩石圈包括行星的硬壳和上地幔的部分熔融顶部，是板块构造的基础。

板块构造描述了地壳如何被钉扎成板块的马赛克，这些板块在上地幔的可塑顶部上横向滑动，并在这种情况下沿着中洋海脊，山脉，火山和地震形成新的海底。对这些过程的更好理解取决于对岩石圈温度和化学成分差异的了解。

传统上，地球物理学家测量地震发生时地震波传播的速度，以确定地下物理属性的分布。地震波的速度主要取决于地下岩石的温度，较小程度上取决于密度。

在这里，由于重力信号的强度与密度有关，因此来自太空的重力数据可以添加到图片中。另外，来自卫星的数据在覆盖范围和准确性上都是统一的，并且卫星覆盖了地面测量稀缺的区域。

四年多来，GOCE用极其详细和准确的方式绘制了地球重力。这导致了一些非凡的发现，从我们行星表面的深处到大气层的高空以及更远的地方。

发表在国际地球物理杂志上的新研究描述了科学家如何利用GOCE重力数据和地震观测资料以及岩石学数据的联合力量，生成岩石圈的新模型，该研究来自对带入地面的岩石的研究以及实验室的研究。复制了地球内部的极端压力和温度。

马德里Complutense大学和都柏林高级研究所的Javier Fullea也是该论文的合著者，他说：“早期的地壳或岩石圈整体模型受分辨率限制，或基于单一方法或数据集。

“只有最近可用的模型才能够合并多个地球物理数据，但是它们通常仅在区域范围内，或者受到不同数据整合方式的限制。

“我们首次能够创建一个新模型，该模型将全球规模的多个地面和GOCE卫星数据集结合在一起，以描述地幔岩石的实际温度和组成的联合反演方式进行。”

代尔夫特理工大学的Jesse Reusen补充说：“这种新颖的模型提供了当今上地幔成分和热结构的图像，可用于估算粘度。实际上，它已被用于估算加拿大劳伦特德冰盖融化后剩余的冰川后隆升-或去除冰重后土地的上升，从而加深了我们对冰川之间的相互作用的理解。冰冻圈和固体地球。这项研究于去年在地球物理研究杂志上发表。

ESA的3D地球研究产生的新模型首次显示了不同海洋之下的岩圈下地幔有多么不同，并提供了关于中洋洋脊的形态和扩散速率如何与深部化学物质和有机物联系起来的见解。热结构。

ESA的重力场和稳态海洋循环探测器（GOCE）于2009年3月17日发射升空，这是轨道上的首次地球探测仪任务。这项新颖的任务提供了丰富的数据，使人们对地球最基本的自然力之一-重力场有了全新的认识。这款圆滑，高科技的重力卫星在设计和使用太空新技术方面实现了许多首创，以前所未有的细节绘制了地球的重力场。

ESA的Roger Haagmans表示：“我们的GOCE使命永不间断。它在四年的轨道寿命中提供的数据继续用于了解我们星球的复杂性。在这里，我们看到它在脚下深处的地球结构上发出了新的光芒。即使过程在深层发生，它们也会对地球表面产生影响-从更新海底的产生到地震，因此反过来影响到我们所有人。

“此外，这是3D地球项目的非凡成果，也是朝着实现我们的社会科学计划的主要目标之一迈出的重要一步：开发从核心到表面的最先进的固体地球重建，以及它的动态过程。”

这些研究的算法和结果将成为3D Earth Spring School的主题：3月29日至4月1日举行的虚拟活动。

参考：WINTERC-G：由J Fullea，S Lebedev，Z Martinec和NL Celli撰写的地震波，热流，地表高程和重力卫星数据的耦合地球物理-岩石学反演图绘制了上地幔热化学非均质性，2021年3月10日，国际地球物理杂志 。DOI：
10.1093 / gji / ggab094