Антарктида — континент, о котором люди знают меньше всего. Из-за массивного ледяного щита сбор геофизической информации здесь чрезвычайно сложен и дорог. В качестве основы представлений о глубинных структурах ученые используют спутниковые данные Европейского космического агентства (ESA). Недавно созданная трехмерная модель южного материка помогла сделать несколько интересных открытий.

Новые данные миссии ESA GOCE, изучавшей гравитационное поле Земли, вместе с сейсмологическими моделями довольно детально обрисовали строение литосферы под Антарктидой, покрытой толстым ледяным панцирем. Информация спутников дала возможность определить глубину границы между земной корой и мантией. Площадь южного материка составляет лишь 14 миллионов квадратных километров, но различия в строении его частей очень заметны.

«В Западной Антарктиде, которая геологически молода, земная кора сравнительно тонкая — около 25 километров, а земная мантия вязкая и начинается на глубине менее 100 километров. Восточная Антарктида, с другой стороны, является старым кристаллическим щитом возрастом более одного миллиарда лет. Здесь мантийные породы имеют твердые свойства и залегают на глубине более 200 километров», — цитирует географическое издание Solid Earth слова профессора Воутера ван дер Валя из Делфтского технологического университета.

Представление о трехмерной структуре Антарктиды также позволяет оценить так называемую ледниково-изостатическую корректировку. «Это ключевой процесс, который определяет, как континент реагирует на истончение ледяного покрова. Мы обнаружили большие колебания температуры мантии, которые приводят к подъему и опусканию грунта с очень разными скоростями в разных районах. Эти новые знания о толщине земной коры и строении литосферы также являются основой для оценки геотермального теплового потока в Антарктике и его влияния на таяние ледников», — заявил ведущий автор исследования, доктор наук Фолкер Паппа из Кильского университета.

По его словам, эти движения являются «естественным взаимодействием между льдом и твердой поверхностью». До сих пор было невозможно детально изучить эти процессы в Антарктике из-за отсутствия моделей.

Также ученые узнали некоторые подробности о строении подледных гор Гамбурцева — мощной структуры в центральной части восточной Антарктиды. Они пока слабо исследованы, но известно, что высота вершин составляет более трех тысяч метров.

«Твердая кора здесь самая толстая — около 260 километров. Это огромная структура, и мы пока не знаем точно, как она выглядит, поскольку горный массив полностью покрыт ледяными щитами», — добавил Паппа.

Исследование финансировалось Европейским космическим агентством в рамках проектов GOCE и 3D Earth. «3D Earth дает нам новые геофизические знания о глубинной структуре и развитии Антарктиды. Эти новые модели, показывающие толщину коры и литосферы, имеют решающее значение для понимания фундаментального состава и тектонической архитектуры», — заявил доктор Фаусто Ферраччоли, главный геофизик Британской антарктической службы и соавтор исследования. «В дальнейшем мы сможем на основании этого исследования узнать о прежних связях между Антарктидой и Австралией, Африкой, Индией», — добавил он.

Ученые считают, что им наконец-то удалось «познакомиться с Антарктикой должным образом». В дополнение к распределению температур, они также смогли определить другие свойства земной коры — состав и плотность пород.

Впечатляющая трехмерная модель Антарктики, созданная ESA, позволит сделать и важные выводы об изменении уровня моря в результате таяния льда на южном материке.

«Когда масса льда снижается, материк начинает „всплывать“. И этот эффект необходимо учитывать. Для этого важны знания о структуре и составе литосферы под Антарктидой», — заметил представитель ESA Роджер Хаагманс.

Тем временем NASA собирается испытать в Антарктиде подводный космический планетоход.