Миссия НАСА «Топография поверхностных вод и океана» (SWOT) совершила прорыв в океанографии, создав беспрецедентно подробную карту рельефа морского дна. Всего за год работы спутник выявил тысячи ранее неизвестных подводных холмов и вулканов, предоставив данные, на сбор которых у предыдущих поколений аппаратов ушли бы десятилетия. Это достижение открывает новые возможности для изучения тектоники плит, океанических течений и геологической эволюции нашей планеты.
Несмотря на то что океаны занимают большую часть поверхности Земли, их дно остаётся одной из наименее изученных областей — даже в сравнении с поверхностью Луны или Марса. До сих пор около 75% данных о рельефе дна получали с помощью спутниковой альтиметрии, а остальные 25% приходились на дорогостоящие и трудоёмкие измерения с борта исследовательских судов.
Как работает спутниковая альтиметрия?
Метод альтиметрии основан на измерении высоты поверхности океана. Подводные объекты, такие как горы или впадины, создают гравитационные аномалии, которые влияют на распределение водных масс. Например, над подводной горой уровень моря немного повышается, а над глубокой впадиной — понижается. Анализируя эти микроколебания, учёные могут реконструировать рельеф дна.
Именно такие данные легли в основу большинства доступных сегодня карт, включая карты в Google Earth. Однако до недавнего времени разрешение этих карт ограничивалось 12–16 километрами, что не позволяло различать множество мелких объектов. К тому же судовые измерения, хотя и более точные, охватывают лишь малую часть океана.
Технологический прорыв миссии SWOT
Спутник SWOT, запущенный в декабре 2022 года совместно НАСА и французским космическим агентством CNES, радикально улучшил ситуацию. Его инструменты способны измерять высоту водной поверхности в двух измерениях, что даёт гораздо более детальную картину гравитационного поля. Как отмечает Брент Грохольски, редактор исследования в журнале Science, новые наблюдения имеют вдвое лучшее разрешение — около 8 километров.
Хотя это всё ещё уступает разрешению судовых зондов (около 200 метров), SWOT может систематически покрывать огромные площади. «Мы ещё не достигли предела возможностей», — пояснил ведущий автор исследования Яо Юй из Института океанографии Скриппса. По его словам, накопление данных позволит, среди прочего, отслеживать гравитационные изменения, вызванные подводными извержениями вулканов.
Обратите внимание: Финская компания создаст подробную 3d модель всего мира.
Что обнаружил SWOT?
В ходе исследования, основанного на данных за период с апреля 2023 по июль 2024 года, учёные сосредоточились на трёх типах подводного рельефа: абиссальных холмах, небольших подводных горах и континентальных окраинах. Сравнение с предыдущими картами показало, что многие области, которые раньше казались «гладкими», на самом деле содержат тысячи ранее не нанесённых на карту объектов.
«На новой гравитационной карте мы видим изолированные глубоководные возвышенности, тысячи небольших подводных гор и тектонических структур, которые раньше были скрыты под отложениями или льдом», — объяснил Яо Юй.
Особый интерес представляют абиссальные холмы — параллельные хребты, образованные движением тектонических плит. Анализ их ориентации позволил учёным выявить зоны, где направление движения плит менялось в прошлом. Кроме того, были обнаружены тысячи подводных вулканов и гор высотой менее 1000 метров, которые играют ключевую роль в формировании океанических течений и часто служат оазисами морского биоразнообразия.
Значение для науки и будущие планы
Новые данные также улучшают понимание динамики континентальных окраин — переходных зон между сушей и океаном, куда реки выносят питательные вещества и осадки. «Нас очень интересуют эти регионы, потому что океанские течения и приливы переносят вещества с суши в море, влияя на прибрежную экологию», — отметил Юй в интервью Live Science.
В ближайшие три года команда планирует продолжить сбор данных, чтобы не только уточнить карты дна, но и отслеживать изменения в мировых запасах пресной воды и динамике океанических течений.
Видео-демонстрация исследования:
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.