Űrvilág

MAGYAR NYELVŰ ŰRKUTATÁSI HÍRPORTÁL 2002 ÓTA

Mi rejtőzik a sivatag homokja alatt?

Kategóriák: ,


Talán meglepőnek hangzik, de oda is „belát” az Európai Űrügynökség (ESA) Biomass nevű, eredetileg a Föld erdőiben tárolt biomassza felmérésére készült műholdja.

A 2025. április végén felbocsátott Biomass célja, hogy minden korábbinál pontosabban felmérje a Föld erdőiben tárolt szén mennyiségét, s ezzel segítsen a globális szénkörforgás és az éghajlatváltozás jobb megértésében. Az űreszköz fedélzetén működő P-sávú radarberendezés képességei azonban túlmutatnak az erdők vizsgálatán. Mint kiderült, a száraz sivatagi homok felszíne alá is képes „bepillantani”. Ez lehetővé teszi több ezer éve eltűnt folyómedrek és tavak nyomainak feltérképezését – olyan helyszíneken, amelyek ma bolygónk legszárazabb területei közé tartoznak.

A Biomass az ESA Earth Explorer tudományos földmegfigyelő műholdcsaládjának tagja. A P-sávú apertúraszintézises radar (synthetic aperture radar, SAR) kb. 70 cm-es hullámhosszon (430 MHz frekvencián) működik. Ez az első alkalom, hogy ilyen P-sávú képalkotó radart küldtek Föld körüli pályára, amelyhez egy 12 m átmérőjű, a pályán kinyitott kinyitható hálós felszínű antenna tartozik.

A Biomass műhold a Föld körül. (Fantáziakép: ESA / ATG medialab)

A hosszú hullámhossz előnye az, hogy a radarjel jórészt áthatol az erdők lombkoronáján, így a módszer érzékeny a vastagabb ágakra és fatörzsekre, ahol az erdők széntartalmának jelentős része található. A radar azonban ott is használható, ahol egyáltalán nincsenek erdők, sőt… A sivatagokban, megfelelően száraz körülmények között a P-sávú radarhullámok akár 5 méter mélységig is behatolhatnak a homokba és más laza üledékekbe.

A Szahara és más nagy sivatagok mai képe geológiai értelemben korántsem állandó. Észak-Afrika éghajlata a földtörténeti múltban több alkalommal sokkal nedvesebb volt. Olyan területeken is folyók, tavak és növényzettel borított tájak voltak, ahol ma szinte kizárólag homokot és követ találunk. Amikor az éghajlat szárazabbá vált, a folyók eltűntek, medreiket pedig fokozatosan elfedte a szél által szállított üledék. A felszínről ezért sok esetben már nem vagy alig lehet felismerni ezeket az ősi vízrendszereket. A hosszú hullámhosszú radar számára azonban a száraz homok részben átlátszó, miközben az alatta található eltérő szerkezetű kőzetek és üledékek másképpen verik vissza a radarjeleket. Így a képeken előtűnhetnek az egykori folyómedrek, régi tavak és más, ma már betemetett geológiai alakzatok. A módszer nem teljesen új: korábbi, rövidebb hullámhosszú L-sávú radarokkal már sikerült ősi szaharai folyókat azonosítani. A Biomass P-sávja azonban a várakozások szerint körülbelül háromszor nagyobb behatolási mélységet kínálhat száraz üledékben.

A Biomass első felvételei már igazolták is a lehetőséget. Különösen érdekes volt a Csád északi részén fekvő, vulkanikus eredetű Tibeszti-hegységnek és környékének felvétele. A kép (jobbra) megmutatta, hogy a P-sávú radar valóban alkalmas a Szahara felszín alatti szerkezeteinek tanulmányozására. Balra a terület optikai műholdképe látható. (Kép: Philippe Paillou)

Az eltemetett folyóhálózatok feltérképezése nem csak geológiai érdekesség. A folyók és tavak egykori elhelyezkedése arról árulkodik, hogy milyen volt a térség éghajlata több ezer vagy akár több tízezer évvel ezelőtt. Ha rekonstruálható, hol és milyen irányban folyt a víz, jobban megérthető az észak-afrikai nedves és száraz periódusok váltakozása, valamint az is, hogyan alakult ki a mai Szahara. A régi vízhálózatok történelmi szempontból is érdekesek lehetnek. A nedvesebb korszakok folyói és tavai meghatározhatták, hol élhettek emberek és állatok, és milyen útvonalakon mozoghattak Afrika belsejében. Feltérképezésük ezért a geológia és paleoklimatológia mellett régészeti és őskörnyezeti kutatásokhoz is fontos háttérinformációt nyújthat.

Van még egy gyakorlati alkalmazás is. Az ősi folyórendszerek üledékei ugyanis kapcsolatban lehetnek a ma mélyen a felszín alatt található fosszilis vízkészletekkel. Ezek olyan felszín alatti víztározók, amelyek még egy korábbi, csapadékosabb éghajlati időszakban töltődtek fel, és a mai száraz körülmények között csak nagyon lassan vagy egyáltalán nem pótlódnak. A Biomass műhold radarja természetesen nem közvetlenül „látja” vagy méri ezeket a vízkészleteket. Az eltemetett folyómedrek és geológiai szerkezetek feltérképezésével azonban segíthet meghatározni, hol lehetnek olyan felszín alatti képződmények, amelyek víztárolás szempontjából érdekesek.

A mai Nílus szudáni szakaszának egykor volt, jelenleg homokréteggel borított mellékágai és a Mahas-kráter optikai (fent) és P-sávú radarképen (lent). Ez utóbbi, feltehetően becsapódásos eredetű, 2,5 km átmérőjű képződmény a Nílus éles kanyarulatától 10 km-re északnyugatra található. (Kép: Philippe Paillou)

A Biomass is jó példa arra, hogy egy új műholdas műszer gyakran olyan tudományos és gyakorlati lehetőségeket is megnyit, amelyek túlmutatnak az eredeti küldetésen. Az európai műhold adatai 2026 januárja óta szabadon hozzáférhetők a tudományos közösség számára.

Kapcsolódó link:

Biomass helps study ancient rivers below deserts (ESA)

TÁMOGATÓINK:

PARTNERÜNK: