Ondanks dat ESA's GOCE-missie meer dan zeven jaar geleden eindigde, wetenschappers blijven de zwaartekrachtgegevens van deze opmerkelijke satelliet gebruiken om diepe geheimen over onze planeet te ontrafelen en te ontrafelen. Recent onderzoek laat zien hoe wetenschappers GOCE-gegevens hebben gecombineerd met metingen aan het oppervlak om een ​​nieuw model van de aardkorst en bovenmantel te genereren. Dit is de eerste keer dat een dergelijk model op deze manier is gemaakt - en het werpt een nieuw licht op processen van plaattektoniek, die, beurtelings, zijn gerelateerd aan verschijnselen zoals aardbevingen en vulkaanuitbarstingen.

de lithosfeer, die de harde korst van de planeet en het gedeeltelijk gesmolten bovenste deel van de bovenste mantel omvat, is fundamenteel voor platentektoniek.

Platentektoniek beschrijft hoe de korst is verdeeld in een mozaïek van platen die zijdelings over de kneedbare top van de bovenmantel glijden en zo aanleiding geven tot nieuwe zeebodem langs mid-oceanische ruggen, bergen, vulkanen en aardbevingen. Een beter begrip van deze processen is afhankelijk van kennis van verschillen in temperatuur en chemische samenstelling van de lithosfeer.

Geofysici meten traditioneel de snelheid waarmee seismische golven zich voortplanten bij een aardbeving om de verdeling van de fysieke eigenschappen van de ondergrond te bepalen. De snelheid van seismische golven wordt voornamelijk bepaald door de temperatuur van ondergrondse rotsen en in mindere mate door dichtheid.

Hier, zwaartekrachtgegevens uit de ruimte kunnen bijdragen aan het beeld omdat de sterkte van het zwaartekrachtsignaal gerelateerd is aan de dichtheid. In aanvulling, gegevens van satellieten is uniform in dekking en nauwkeurigheid, en satellieten bestrijken gebieden waar grondmetingen schaars zijn.

Al meer dan vier jaar, GOCE bracht de zwaartekracht van de aarde met extreme details en nauwkeurigheid in kaart. Dit heeft geleid tot enkele opmerkelijke ontdekkingen, van diep onder het oppervlak van onze planeet tot hoog in de atmosfeer en daarbuiten.

Nieuw onderzoek gepubliceerd in Geofysisch tijdschrift internationaal beschrijft hoe wetenschappers een nieuw model van de lithosfeer hebben gegenereerd met behulp van de gezamenlijke kracht van GOCE-zwaartekrachtgegevens en seismologische waarnemingen in combinatie met petrologische gegevens, die afkomstig is van de studie van naar de oppervlakte gebrachte rotsen en van laboratoria waar de extreme drukken en temperaturen van het binnenste van de aarde worden gerepliceerd.

Javier Fullea, van de Complutense Universiteit van Madrid en het Dublin Institute for Advanced Studies, en tevens co-auteur van het artikel, zei, "Eerdere wereldwijde modellen van de korst of lithosfeer hadden een beperkte resolutie of waren gebaseerd op een enkele methode of dataset.

"Alleen recent beschikbare modellen waren in staat om meerdere geofysische gegevens te combineren, maar ze waren vaak alleen op regionale schaal of werden beperkt door de manier waarop de verschillende gegevens zijn geïntegreerd.

"Voor de eerste keer, we hebben een nieuw model kunnen maken dat op wereldschaal meerdere terrestrische en GOCE-satellietdatasets combineert in een gezamenlijke inversie die de werkelijke temperatuur en samenstelling van mantelgesteenten beschrijft."

Jesse Reusen, van de Technische Universiteit Delft, toegevoegd, "Dit nieuwe model geeft een beeld van de huidige samenstelling en thermische structuur van de bovenmantel die kan worden gebruikt om de viscositeit te schatten. In feite, het is al gebruikt om de resterende postglaciale stijging - of de opkomst van het land na het verwijderen van het gewicht van het ijs - te schatten na het smelten van de Laurentide-ijskap in Canada, het verbeteren van ons begrip van interacties tussen de cryosfeer en de vaste aarde. Dit onderzoek is vorig jaar gepubliceerd in de Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek ."

Het nieuwe model geproduceerd in ESA's 3D Earth-onderzoek laat voor het eerst zien hoe verschillend de sublithosferische mantel onder verschillende oceanen is. en geeft inzicht in hoe de morfologie en verspreidingssnelheden van mid-oceanische ruggen kunnen worden verbonden met de diepe chemische en thermische structuur.

Roger Haagmans van ESA, commentaar, "Onze GOCE-missie blijft indruk maken. De gegevens die het leverde tijdens zijn vierjarige leven in een baan om de aarde, worden nog steeds gebruikt om de complexiteit van onze planeet te begrijpen. Hier zien we het nieuw licht schijnen op de structuur van de aarde diep onder onze voeten. Hoewel processen diep van binnen plaatsvinden, ze hebben een effect op het aardoppervlak - van het ontstaan ​​van een vernieuwde zeebodem tot aardbevingen, dus op zijn beurt ons allemaal raken.

"Bovendien, dit is een opmerkelijk resultaat van het 3D Earth-project en weer een belangrijke stap in de richting van de realisatie van een van de hoofddoelen van ons Science for Society-programma:de meest geavanceerde reconstructie van onze solide aarde van de kern tot het oppervlak ontwikkelen, en zijn dynamische processen."