Исследователя выяснили, как Антарктида оказалась над самой мощной гравитационной аномалией планеты. Исследователи из Университета Флориды воссоздали историю этой «дыры» за последние 70 млн лет и обнаружили, что ее усиление совпало с крупными климатическими переменами на ледяном континенте.
Притяжение на Земле распределено неравномерно. Сила меняется от места к месту из-за разной плотности горных пород глубоко под поверхностью. Самая слабая зона находится под Антарктидой — если учитывать вращение планеты. Разница кажется незначительной, зато сильно влияет на океаны: там, где тяготение слабее, уровень воды опускается чуть ниже, потому что она стекает туда, где сила притяжения больше. Вокруг Антарктиды море находится заметно ниже, чем могло бы.
Для исследования ученые использовали данные землетрясений со всей планеты. Сейсмические волны работают как рентгеновские лучи — они просвечивают внутреннее строение Земли. Собрав информацию о том, какие породы встречают волны на пути, специалисты построили трехмерную модель недр и рассчитали гравитационную карту всего земного шара. Результаты совпали со спутниковыми измерениями, что подтвердило точность метода.
Затем начался самый сложный этап — ученые запустили время назад. С помощью компьютерного моделирования они отследили движение пород в глубине и проследили изменения до эпохи динозавров. Оказалось, что изначально отклонение было слабее. Между 50 и 30 млн лет назад оно начало набирать силу. Этот период точно совпадает с масштабными изменениями климата Антарктиды — тогда начался процесс массового оледенения.
Команда планирует проверить, существует ли причинно-следственная связь между усилением аномалии и ростом ледяных щитов. Новое моделирование должно связать гравитацию, уровень моря и изменение высоты континента. Главный вопрос о том, как климат планеты связан с процессами в ее недрах, еще не решен.
Похожие гравитационные измерения ведутся спутниками GRACE и GRACE-FO с 2002 года. Эти близнецы летают на высоте 500 км на расстоянии 220 км друг от друга и замеряют малейшие изменения дистанции между собой, вызванные колебаниями гравитационного поля. За 23 года наблюдений система показала, что Антарктида теряет около 135 Гт льда ежегодно. NASA планирует запустить GRACE-C в декабре 2028 года, чтобы продолжить мониторинг. Через данные с спутников ICESat-2 ученые дополняют картину лазерными измерениями высоты ледового покрова — совместный анализ позволяет отслеживать массу и толщину льда с разрешением менее 20 км. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.
Ранее мы писали о том, что российские ученые проникли в вулканические тайны архипелага Крозе.