Постійна гравітаційна аномалія під Антарктидою надає вченим унікальне вікно у роботу внутрішніх процесів планети. Ця “гравітаційна яма”, офіційно відома як Антарктичний Геоїдний Мінімум, – це не фізична порожнеча, а довгостроковий відбиток повільних, але потужних рухів у мантії Землі, процеси, що переформовують нашу планету протягом десятків мільйонів років.
Вікно в Глибоку Земну Динаміку
Дослідники з Університету Флориди реконструювали еволюцію цієї гравітаційної аномалії протягом останніх 70 мільйонів років, підтвердивши її стійку присутність. Дослідження показує, що ця особливість – не випадкова флуктуація, а постійна ознака глибоких земних течій, що відбуваються на тисячах миль під антарктичним крижаним щитом.
Аномалія відбиває розподіл маси всередині планети. Більш гарячі, легкі породи мантії піднімаються вгору, в той час, як холодніші, щільні плити опускаються вниз. Ці повільні, але масштабні рухи тонко переформовують гравітаційне поле Землі. Там, де гравітація слабша, наприклад, в Антарктиді, “рівень поверхні” океану (геоїд) знаходиться ближче до центру планети. Це створює широку, плавну низину в гравітаційному полі Землі — найглибшу довгохвильову долину планети.
Вимір невловимого
Вплив цієї аномалії на людей дуже малий: людина вагою 90 кг важитиме приблизно на 5–6 грамів менше в цьому регіоні. Однак з наукового погляду це має велике значення. Це розкриває, як матеріал розташований глибоко всередині Землі і як цей розподіл еволюціонував у часі. Вчені реконструюють минуле, повертаючи назад фізично обґрунтовані моделі, використовуючи сейсмічні знімки сучасної мантії.
Дивовижна стабільність цієї особливості має ключове значення. Гравітаційний мінімум зберігається протягом більшої частини останніх 70 мільйонів років, посилюючись приблизно під час переходу Антарктиди в континент, що постійно вкритий льодом, близько 34 мільйонів років тому. Ця синхронізація вказує на потенційний зв’язок: зміни у гравітаційному полі Землі могли тонко впливати на рівень моря у регіоні, впливаючи на формування льодовикового покриву.
Наслідки для Клімату та Планетарної Науки
Сьогодні антарктичний геоїдний мінімум змушує поверхню океану, що визначається гравітацією, перебувати приблизно на 120 метрів нижче середнього глобального рівня. Упродовж мільйонів років такі гравітаційні зрушення могли вплинути на умови на межі льодовикових щитів. Хоча зледеніння було викликано безліччю факторів, включаючи рівень CO₂ і океанічні течії, це дослідження виділяє внутрішній земний процес, який відбувся в потрібний час і в потрібному масштабі, щоб потенційно вплинути на поверхню океану.
Земля – не єдина планета з гравітаційними аномаліями. Довгохвильові варіації на Марсі та Венері натякають на внутрішні структури та давню геологічну активність. Однак Земля унікальна тим, що гравіметричні вимірювання можна перевіряти ще раз за допомогою сейсмології та геологічних даних, що дозволяє вченим реконструювати еволюцію цих особливостей у часі.
“Наше дослідження показує, як глибока земна динаміка може переформувати гравітаційне поле в геологічному масштабі часу”, – каже співавтор дослідження Алессандро Форте. “Чи впливає це на клімат/лід вимірним чином – окреме питання, яке вимагає додаткових зв’язаних моделей та доказів”.
Розуміння цих глибоких земних процесів дає важливу інформацію про еволюцію планет. Стійка антарктична гравітаційна яма — потужне нагадування про те, що сили, що формують нашу планету, сягають далеко за межі поверхні, постійно переформовуючи гравітаційне поле Землі способами, які вчені лише починають розуміти.
