علم و فناور
ناسا آتشفشان‌های پنهان را در نمایی بی‌سابقه از بستر دریا معرفی کرد

به گزارش فناور، یک ماهواره تازه‌وارد به عرصه علم، نقشه‌ای با جزئیات بی‌نظیر از بستر اقیانوس‌ها ایجاد کرده است که صدها تپه و آتشفشان زیرآبی را که در داده‌های تحقیقاتی جمع‌آوری‌شده در ۳۰ سال گذشته پنهان مانده بودند، آشکار می‌سازد. این ماهواره که به تازگی مستقر شده، دیدگاهی منحصر به فرد از علم مدرن ارائه می‌دهد و به محققان این امکان را می‌دهد که مرزهای قاره‌ها را نیز مورد مطالعه قرار دهند.

در طول نسل گذشته، اقیانوس‌شناسان به شدت به تصاویر ماهواره‌ای برای ایجاد نقشه‌ای از وسعت اقیانوس‌ها وابسته بوده‌اند. در حال حاضر، اندازه‌گیری‌های انجام‌شده توسط کشتی‌ها تنها حدود ۲۵٪ از بستر دریا را مورد بررسی قرار داده است. بیشتر اطلاعات موجود تا امروز از ارتفاع‌سنج‌های ماهواره‌ای به دست آمده است که شکل دقیق سطح دریا را اندازه‌گیری می‌کنند.

تصاویر ماهواره‌ای جدید – که توسط ارتفاع‌سنج راداری برنامه سطح آب و تکتونیک اقیانوس (SWOT) تولید شده و به‌طور مشترک توسط ناسا و مرکز ملی مطالعات فضایی فرانسه توسعه یافته است – نقشه‌برداری از بستر اقیانوس‌ها را با “جزئیات بی‌سابقه” ارائه داده است.

قبلاً، نقشه‌برداری از بستر دریا معمولاً از اطلاعات ارائه‌شده توسط ارتفاع‌سنج‌های ماهواره‌ای استفاده می‌کرد که شکل سطح دریا را توصیف می‌کردند. از این اطلاعات برای ارزیابی تغییرات گرانشی ناشی از تکتونیک زیرآبی استفاده می‌شد تا تصویری از بستر دریا ایجاد شود. این نوع داده‌ها عمدتاً در نقشه‌های بستر دریا که در برنامه‌های نقشه‌برداری عمومی مانند Google Earth نمایش داده می‌شود، به کار می‌رود.

با این حال، یک سال پس از استقرار، ارتفاع‌سنج راداری SWOT تصاویری با وضوح بالاتر از بستر جهانی اقیانوس‌ها تولید کرده است که از هر سیستم قابل مقایسه‌ای در ۳۰ سال گذشته بهتر است. آنچه زمانی فقط “لکه‌های مبهم” به نظر می‌رسید، اکنون شامل کوه‌های زیرآبی، قله‌ها، دره‌ها و حتی مرزهای قاره‌ای، تپه‌ها و آتشفشان‌های زیرآبی است که پیش‌تر به دلیل محدودیت‌های داده‌ای پنهان مانده بودند.یائو یو، پژوهشگر پسادکترا در مؤسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، گفت: “در این نقشه گرانشی که از تنها یک سال داده‌های SWOT تهیه شده، می‌توانیم تپه‌های عمیق فردی را ببینیم، همراه با هزاران کوه زیرآبی کوچک ناشناخته و ساختارهای تکتونیکی پنهان که زیر رسوبات و یخ مدفون شده‌اند.

مطالعه‌ای که این ماه در نشریه Science منتشر شده، نشان می‌دهد که چگونه برنامه SWOT می‌تواند “نکات ظریف گردش اقیانوس” را با اندازه‌گیری توپوگرافی سطح اقیانوس که همواره در حال تغییر است، شناسایی کند. با استفاده از این داده‌ها، دانشمندان قادرند تا کشش گرانشی را در هر بخش از فضای اقیانوس تشخیص دهند.با ارزیابی این داده‌ها، پژوهشگران می‌توانند درک عمیق‌تری از پدیده‌های اقیانوسی مانند امواج داخلی به دست آورند، به گونه‌ای که دقت آن در مطالعه به دقت یک دستگاه تصویربرداری پزشکی برای مشاهده اعضای داخلی بدن تشبیه شده است.

یافتن این ویژگی‌ها واقعاً پیشرفت‌های علمی را به جلو خواهد راند، از جمله نظریه‌های تکتونیکی،” یائو در گفت‌وگو با Live Science اظهار کرد و افزود که این یافته‌ها می‌توانند اطلاعات جدیدی درباره جریان‌های اقیانوسی، انتقال مواد مغذی در آب دریا و تاریخ زمین‌شناسی اقیانوس‌های زمین ارائه دهند.

برای شناسایی ویژگی‌های زیرآبی، برنامه SWOT ارتفاع سطح اقیانوس را اندازه‌گیری می‌کند. کشش گرانشی ساختارهای زیرآبی مانند تپه‌ها و آتشفشان‌ها باعث می‌شود که آب بر روی این ساختارها به صورت “لکه‌های پخش‌شده” جمع شود. بنابراین، تغییرات ارتفاع سطح دریا به آنچه در عمق زیر سطح وجود دارد اشاره می‌کند.تیم تحقیقاتی بر روی سه نوع ویژگی زیرآبی تمرکز کرده است: تپه‌های عمیق، کوه‌های کوچک زیرآبی و حاشیه‌های قاره‌ای – که در این فرآیند، کوه‌های زیرآبی ناشناخته و ساختارهای تکتونیکی پنهان را کشف کردند.

با استفاده از داده‌های SWOT، یائو و تیم تحقیقاتی توانستند تصویری از تپه‌های فردی و همچنین مکان‌هایی در بستر دریا که جهت قله‌ها تغییر می‌کند، ایجاد کنند که نشان‌دهنده این است که در یک مقطع زمانی، صفحه تکتونیکی که این قله‌ها را شکل داده، جهت حرکت خود را تغییر داده است.

توجه زیادی به مطالعه آتشفشان‌های زیرآبی، نقاط داغ اقیانوس که بر جریان‌های اقیانوسی و تنوع زیستی تأثیر می‌گذارند، معطوف شد. در تاریخ اخیر، نقشه‌هایی از برخی از کوه‌های بزرگ زیرآبی تولید شده است، اما داده‌های این مطالعه تصویری واضح‌تر از هزاران کوه کوچک زیرآبی که ارتفاع آن‌ها کمتر از ۱۰۰۰ متر است، ارائه داد.

دقت نهایی گرانش دریایی از SWOT به سطحی در حدود هشت کیلومتر خواهد رسید که هنوز به دقت ۲۰۰ متری که می‌توان از ابزارهای نصب‌شده بر روی کشتی‌ها به دست آورد، نزدیک نیست. با این حال، این داده‌ها سه‌چهارم بستر دریا را که هنوز با استفاده از داده‌های کشتی نقشه‌برداری نشده است، پوشش خواهد داد.

خلاصه مطلب

برنامه SWOT ناسا با استفاده از داده‌های جدید، نقشه‌برداری دقیقی از بستر اقیانوس‌ها انجام داده و ویژگی‌های زیرآبی مانند تپه‌ها و آتشفشان‌ها را شناسایی کرده است. این اطلاعات به محققان کمک می‌کند تا تغییرات در حرکت صفحات تکتونیکی و تأثیر آن‌ها بر جریان‌های اقیانوسی و تنوع زیستی را بررسی کنند.

تحقیقات بیشتر بر روی آتشفشان‌های زیرآبی و کوه‌های کوچک زیرآبی متمرکز بوده و یافته‌ها نشان می‌دهند که SWOT قادر به شناسایی هزاران کوه زیرآبی ناشناخته است. در حالی که دقت نهایی این نقشه‌ها به حدود هشت کیلومتر می‌رسد، این داده‌ها می‌توانند سه‌چهارم بستر دریا را که هنوز نقشه‌برداری نشده، پوشش دهند.