Супутник SWOT розробив нову карту океанського дна, виявивши тисячі нових об'єктів.

Сучасна докладна карта океанічного дна, створена за допомогою супутникових технологій SWOT, виявила тисячі раніше невідомих підводних гір і пагорбів. Це відкриття є надзвичайно важливим для навігаційних систем, геологічних досліджень та вивчення морських екосистем.

Карти поверхні Місяця досі були детальнішими, ніж карти дна Світового океану Землі, але ця ситуація змінюється завдяки високоточним даним, зібраним із космосу супутниками. Вчені десятиліттями працювали над виправленням цього становища. У рамках цих зусиль команда дослідників, фінансована NASA, нещодавно опублікувала одну з найдетальніших на сьогодні карт океанського дна, використовуючи дані супутника SWOT (Surface Water and Ocean Topography -- Топографія поверхневих вод та океану). Цей технологічний прорив дозволяє нам зазирнути у приховані глибини океану з безпрецедентною точністю.

Точні карти морського дна є надзвичайно важливими для численних підводних активностей, включаючи безпечну навігацію кораблів та коректне прокладання підводних комунікаційних ліній, які забезпечують глобальний зв'язок. Вони також грають ключову роль у глибшому розумінні складних систем глибоководних течій та припливів, які суттєво впливають на поширення тепла, поживних речовин і життєвих форм на значних глибинах. Крім того, детальні карти дна є корисними для вивчення важливих геологічних процесів, таких як тектоника плит — переміщення великих блоків земної кори, що формують рельєф нашої планети. Підводні гори, відомі як сімаунти, а також менші форми рельєфу дна, такі як абісальні пагорби, є важливими елементами в динаміці океанів. Вони впливають на циркуляцію водних мас, перерозподіл тепла і поживних речовин у глибоких водах. Завдяки цим процесам підводні гори часто стають центрами біорізноманіття, приваблюючи різноманітні форми морського життя та створюючи своєрідні оазиси в порівняно пустельних просторах океанського дна.

Зазвичай для картографування морського дна використовуються спеціалізовані кораблі, оснащені сонарами (гідролокаторами). Цей метод дозволяє отримувати точні та детальні вимірювання рельєфу. Проте, процес є досить повільним і витратним, що призводить до того, що лише приблизно 25% дна Світового океану було досліджено таким чином. Для отримання загальної картини рельєфу океанського дна науковці звертаються до даних, зібраних супутниками з орбіти. Цей підхід ґрунтується на вимірюванні висоти поверхні моря з високою точністю. Оскільки геологічні утворення, як-от підводні гори та абісальні пагорби, мають більшу масу порівняно з навколишньою океанічною корою та водою, вони створюють трохи сильніший гравітаційний вплив. Цей додатковий гравітаційний "тягар" призводить до накопичення води над такими структурами, формуючи невеликі, але вимірювані "горби" на поверхні океану, висотою від кількох сантиметрів до декількох метрів. Супутникові альтиметри захоплюють ці ледь помітні гравітаційні сигнали, що дає можливість дослідникам з високою ймовірністю визначити наявність, розмір та тип підводних утворень, які їх викликали.

Супутник SWOT, що є результатом амбітної співпраці між американським космічним агентством NASA та французьким Національним центром космічних досліджень (CNES), вивів супутникову альтиметрію на новий рівень. Він охоплює близько 90% поверхні планети кожні 21 день, забезпечуючи регулярне оновлення даних. Завдяки своїй передовій технології та методиці повторних спостережень, SWOT є достатньо чутливим, щоб виявляти ці незначні, часто сантиметрові відмінності у висоті морської поверхні, спричинені підводними структурами. Девід Сендвелл, видатний геофізик з Інституту океанографії Скріппса (Scripps Institution of Oceanography), разом із колегами використав дані, зібрані SWOT протягом одного року, щоб детально дослідити саме підводні гори, абісальні пагорби та підводні континентальні окраїни -- важливі зони, де товста континентальна кора переходить у тоншу океанічну. Результати їхньої кропіткої картографічної роботи візуалізовані на представлених глобальних та детальних картах, де області зі зниженою гравітацією (позначені пурпуровим кольором) відповідають западинам на морському дні, тоді як області з підвищеною гравітацією (зелені) вказують на розташування масивніших піднятих структур, таких як гори та пагорби.

Попередні моделі супутників для океанічних спостережень здатні були виявляти лише найбільші підводні утворення, такі як гори, що піднімаються на понад один кілометр. Однак завдяки революційній чутливості супутника SWOT, тепер можливо виявляти навіть значно менші структури, зокрема гори висотою менше 500 метрів. Це призвело до приголомшливого відкриття: вчені ідентифікували десятки тисяч раніше невідомих сімаунтів. За попередніми оцінками, загальна кількість відомих підводних гір може зрости з приблизно 44 000 до майже 100 000. Навіть ці менші утворення суттєво впливають на водні потоки та можуть впливати на циркуляцію глибоких течій. Як і їхні більші побратими, вони здатні концентрувати поживні речовини на своїх схилах, стаючи притягальними для різноманітних морських організмів і формуючи важливі осередки біорізноманіття в океанічних глибинах. "Супутник SWOT став справжнім проривом у нашій здатності картографувати морське дно", — підкреслив Сендвелл, який багато років присвятив дослідженням супутникових даних і був одним із провідних фахівців, відповідальних за створення нової карти, результати якої були опубліковані в авторитетному науковому журналі Science.

Розширені можливості SWOT надають науковцям безцінні дані про геологічну еволюцію нашої планети, особливо через дослідження абісальних пагорбів. "Абісальні пагорби є найбільш розповсюдженою формою рельєфу на Землі, займаючи близько 70% всього дна океанів", -- зазначає Яо Ю, океанограф з Інституту океанографії Скріппса та головний автор нещодавньої наукової публікації. "Ці пагорби мають ширину всього кілька кілометрів, що ускладнює їх спостереження з космосу за допомогою традиційних технологій. Ми були приємно вражені, наскільки ефективно SWOT зміг їх зафіксувати". Абісальні пагорби формуються в довгих паралельних смугах, які нагадують ребра пральної дошки, в зонах спредингу, де тектонічні плити поступово віддаляються одна від одної, вивільняючи нову океанічну кору. Орієнтація та протяжність цих смуг слугують своєрідним геологічним архівом, що може розкрити інформацію про напрямки та швидкості руху тектонічних плит в минулому, охоплюючи мільйони років. Додатково, абісальні пагорби взаємодіють з океанськими течіями та припливами у складний спосіб, який дослідники лише починають розкривати завдяки новим детальним даним.

Нова карта, створена за допомогою даних супутника SWOT, є значним кроком уперед у пізнанні нашої власної планети. Вона не лише суттєво покращує наше розуміння фундаментальних геологічних та океанографічних процесів, що керують життям океану та формують його дно, але й відкриває величезний потенціал для виявлення нових, раніше невідомих осередків біорізноманіття у важкодоступних глибинах Світового океану. Неймовірна деталізація, досягнута завдяки технологіям SWOT, допоможе вченим створювати точніші моделі океанських течій, краще розуміти динаміку руху тектонічних плит та оцінювати вплив підводного рельєфу на глобальний клімат і стан морських екосистем. Це дослідження вкотре підкреслює незамінну роль космічних технологій у дослідженні найменш вивчених і найбільш таємничих куточків Землі.