Постоянная гравитационная аномалия под Антарктидой предоставляет ученым уникальное окно в работу внутренних процессов планеты. Эта «гравитационная яма», официально известная как Антарктический Геоидный Минимум, — это не физическая пустота, а долгосрочный отпечаток медленных, но мощных движений в мантии Земли, процессы, которые переформировывают нашу планету на протяжении десятков миллионов лет.
Окно в Глубокую Земную Динамику
Исследователи из Университета Флориды реконструировали эволюцию этой гравитационной аномалии за последние 70 миллионов лет, подтвердив ее устойчивое присутствие. Исследование показывает, что эта особенность — не случайная флуктуация, а постоянный признак глубоких земных течений, происходящих на тысячах миль под антарктическим ледяным щитом.
Аномалия отражает распределение массы внутри планеты. Более горячие, легкие породы мантии поднимаются вверх, в то время как более холодные, плотные плиты опускаются вниз. Эти медленные, но масштабные движения тонко переформировывают гравитационное поле Земли. Там, где гравитация слабее, например, в Антарктиде, «уровень поверхности» океана (геоид) находится ближе к центру планеты. Это создает широкую, плавную низину в гравитационном поле Земли — самую глубокую длинноволновую долину на планете.
Измерение Неуловимого
Влияние этой аномалии на людей пренебрежимо мало: человек весом 90 кг будет весить примерно на 5–6 граммов меньше в этом регионе. Однако с научной точки зрения это имеет огромное значение. Это раскрывает, как материал расположен глубоко внутри Земли и как это распределение эволюционировало во времени. Ученые реконструируют прошлое, обращая назад физически обоснованные модели, используя сейсмические снимки современной мантии.
Удивительная стабильность этой особенности имеет ключевое значение. Гравитационный минимум сохраняется на протяжении большей части последних 70 миллионов лет, усиливаясь примерно во время перехода Антарктиды в постоянно покрытый льдом континент около 34 миллионов лет назад. Эта синхронизация указывает на потенциальную связь: изменения в гравитационном поле Земли могли тонко влиять на уровень моря в регионе, влияя на формирование ледникового покрова.
Последствия для Климата и Планетарной Науки
Сегодня антарктический геоидный минимум заставляет поверхность океана, определяемую гравитацией, находиться примерно на 120 метров ниже среднего глобального уровня. На протяжении миллионов лет такие гравитационные сдвиги могли повлиять на условия на границах ледниковых щитов. Хотя оледенение было вызвано множеством факторов, включая уровень CO₂ и океанические течения, это исследование выделяет внутренний земной процесс, который произошел в нужное время и в нужном масштабе, чтобы потенциально повлиять на поверхность океана.
Земля — не единственная планета с гравитационными аномалиями. Длинноволновые вариации на Марсе и Венере намекают на внутренние структуры и древнюю геологическую активность. Однако Земля уникальна тем, что гравиметрические измерения можно перепроверять с помощью сейсмологии и геологических данных, что позволяет ученым реконструировать эволюцию этих особенностей во времени.
«Наше исследование показывает, как глубокая земная динамика может переформировать гравитационное поле в геологическом масштабе времени», — говорит соавтор исследования Алессандро Форте. «Влияет ли это на климат/лед измеримым образом — отдельный вопрос, требующий дополнительных связанных моделей и доказательств».
Понимание этих глубоких земных процессов дает важную информацию об эволюции планет. Устойчивая антарктическая гравитационная яма — мощное напоминание о том, что силы, формирующие нашу планету, простираются далеко за пределы поверхности, постоянно переформировывая гравитационное поле Земли способами, которые ученые только начинают понимать.
