Мощнейшая «гравитационная дыра» Земли под Антарктидой – ученые раскрывают тайны недр
Международное научное сообщество геофизиков завершило масштабное исследование, призванное прояснить происхождение самой экстремальной гравитационной аномалии на нашей планете — так называемой антарктической гравитационной дыры. Работа, выполненная специалистами из Университета Флориды и Парижского института физики Земли, опубликована в Scientific Reports. Она опирается на использование новейших методов моделирования внутренней структуры Земли, косвенно указывая на глубокую связь между процессами внутри планеты и климатической историей Антарктиды, сообщает planet-today.ru.
Аномалия представляет собой зону пониженного геоида — теоретической поверхности среднего уровня моря в отсутствие ветров и течений — над континентом, где сила притяжения оказывается меньше, чем вокруг. Эти отклонения, хотя и незначительны в абсолютных величинах, отражаются на перераспределении водных масс. Вода перемещается в сторону областей с более высокой гравитацией, что приводит к относительному понижению уровня океана над этим регионом.
«Гравитационная дыра» под Антарктидой – что нашли ученые
Ученые, ведущие авторы исследования, реконструировали эволюцию антарктической геоидной низменности на протяжении примерно 70 млн лет, используя так называемую технику моделирования обратной и прямой конвекции мантии с включением сейсмической томографии и физических ограничений, полученных из глобальных записей землетрясений. В результате им удалось построить временную карту развития внутренней структуры Земли под Антарктидой, которая согласуется с современными спутниковыми измерениями гравитационного поля.
Читайте по теме: розовые камни в Антарктиде выдали тайну: ученые нашли подо льдом гранитную структуру размером с половину Уэльса
По данным этой реконструкции, в начале кайнозойской эры геоидная низменность над Антарктидой была относительно слабой. Затем, в период примерно от 50 до 30 млн лет назад, она начала усиливаться, что совпадает по времени с крупными изменениями климатической системы материка, включая начало широкомасштабного оледенения. Такой временной корреляции между усилением гравитационной «дыры» и климатическими сдвигами ученые рассматривают как потенциальный маркер глубоких взаимодействий между процессами внутри планеты и поверхностными климатическими факторами.
Важной особенностью этой работы является использование сложных моделей движения пород в мантии. По расчетам, плотностные аномалии в глубинных слоях мантии (глубже примерно 300 км) вносят существенный вклад в формирование геоидной низменности, а их эволюция контролирует как амплитуду, так и динамику аномалии на протяжении десятков миллионов лет. Эти процессы отражают не только движение твердой породы, но и изменение тепловых потоков и плотностных различий на значительных глубинах.
Гравитационная аномалия в Земле
Дополнительные исследования подтверждают, что детальное картирование гравитационного поля Антарктиды и близлежащих морей с помощью воздушных гравиметрических данных и цифровых моделей рельефа позволяет уточнить пространственное распределение аномалий и выявить более мелкие структуры, связанные с движением мантии и тектоническими особенностями региона. Такие карты создавались независимыми группами науки, расширяя зональную модель гравитационных аномалий для высоких широт.
Полученные результаты интегрируются в общую картину глобальных гравитационных аномалий. Уже известно, что крупные отрицательные геоидные аномалии существуют и в других частях мира, например, в Индийском океане, где уровень моря — при прочих равных условиях — ниже среднего примерно на сотни метров из‑за пониженной гравитации. Анализ таких феноменов позволяет считать, что распределение плотности материалов в мантии и литосфере является ключевым фактором для формирования глобальных характеристик гравитационного поля.
Ранее на сайте «Пронедра» писали — «не тревожьте то, что лежит»: ученые получили предупреждающий сигнал из саркофага в Антарктиде
