Семьдесят пять лет спустя с момента обнаружения этой аномалии, ученые наконец поняли, почему уровень моря здесь значительно ниже.
Ключевые мысли:
- Индийский океан является местопребыванием самой крупной аномалии гравитации в мире.
- Она была впервые обнаружена в 1948 году, но получила объяснение только в мае этого года.
- Индийские ученые утверждают, что она была вызвана обломками дна древнего океана Тетис.
Уважаемый Индийский океан, прошу вас не обижаться, но: Почему ваша гравитационная аномалия так велика? Этот вопрос сбивал с толку ученых с того момента, как аномалия была обнаружена в 1948 году. Теперь команда из Индийского института науки (IISc) думает, что нашла ответ: "дыра" в Индийском океане вызвана обломками затонувшего дна другого, гораздо более древнего океана.
В загадочной части Индийского океана сила притяжения гораздо слабее, чем где-либо еще на Земле. Эта гравитационная аномалия, крупнейшая (и самая глубокая) в мире, официально известна как Индийский океанской геоидный минимум (Indian Ocean Geoid Low, IOGL). (Геоид - это теоретическая модель уровня моря по всему миру, а его неровности соответствуют изменениям гравитации Земли.)
Сама по себе гравитационная вариация не имеет ничего таинственного и соответствует различиям в плотности подповерхностных (и подводных) слоев горной породы. Но то, что оставалось непонятным, - это размер и амплитуда аномалии в Индийском океане.
Больше воздуха, чем воды
Гравитационное отверстие расположено примерно в 1 200 км (750 миль) к юго-западу от Каньякумари (также известного как мыс Коморин), самой южной точки Индийского полуострова. Круглая депрессия в океане имеет площадь около 3 миллионов квадратных километров (1,2 миллиона квадратных миль), что почти соответствует размерам самой Индии. Из-за более низкой местной гравитации уровень моря в IOGL находится на высоте до 106 метров (348 футов) ниже глобального среднего. Это приводит к огромному объему воздуха там, где должна быть вода. Грубый расчет показывает, что из-за аномалии может быть перемещено около 100 кубических километров (25 кубических миль) воды.
Аномалию обнаружил Феликс Андриес Венинг Мейнес, голландский геофизик, изобретатель прибора для измерения гравитации на море (который назвали "Золотым тельцем" из-за его цвета и того факта, что моряки на подводных лодках с этим прибором должны были сохранять неподвижность в постели во время измерений, за что им платили дополнительно).
Будучи пионером подводной гравиметрии, Венинг Мейнес провел большую часть своей карьеры, путешествуя по океанам на подводных лодках и исследовательских судах. Он обнаружил несколько аномалий в гравитационном поле Земли, которые он связал с тектоникой плит, но ни одна из них не была такой обширной и сильной, как аномалия в Индийском океане.
Этот знаменитый голландец - один из его научных сотрудников был геолог Б.Г. Эшер, брат художника М.С. Эшера - двигался в верном направлении, но его эпохе не хватало вычислительной мощи для того, чтобы точнее определить более близкую причину. Фактическая причина Indian Ocean Geoid Low оставалась неизвестной до мая прошлого года, когда журнал Geophysical Research Letters опубликовал исследование исследователей из IISc.
Начиная отсчет 140 миллионов лет назад, команда ученых из IISc запустила различные симуляции на суперкомпьютере, чтобы исследовать, как тектонические и вулканические силы формировали мир таким, какой мы знаем. Модели, которые создавали гравитационное углубление, близкое к реальному Indian Ocean Geoid Low, имели одну общую черту: магматические плавни, обладающие низкой плотностью, поднимались, замещая более плотные материалы, ослабляя гравитацию в этой области.
Как это все произошло
Вот что, вероятно, произошло: около 120 миллионов лет назад индийская плита откололась от суперконтинента Гондваны и направилась на столкновение с евразийской плитой. Это столкновение в конечном итоге привело к возникновению Гималаев. Но прежде чем это произошло, индийская плита преодолела Тетисскую плиту, закрывая древний океан с таким названием.
Поскольку фрагменты этой плиты, так называемые "тетийские плиты", были толкнуты глубже в мантию Земли, они вытеснили часть материала, запертого в так называемой "африканской пузырьковой магме", континентальном пузыре магмы глубиной около 1000 км (600 миль) под Восточной Африкой. Приблизительно 20 миллионов лет назад эта относительно легкая субстанция поднялась к поверхности в форме потоков.
Вместе с структурой мантии около геоидального минимума эти потоки отвечают за гравитационную аномалию у южного побережья Индии, утверждает команда Индийского института науки (IISc). Хотя исследователям удалось приблизительно определить возраст геоидального минимума, сложно предсказать, когда или даже если он когда-то изменится или исчезнет.
