Представьте, что вы стоите на льдах Антарктиды с напольными весами. Стрелка покажет на пару граммов меньше, чем если бы вы встали на те же весы в любом другом месте. Разница не сильно заметна для человека, но для геофизиков это сигнал: под ледяным континентом прячется нечто странное. Ученые называют это Антарктическим понижением геоида — областью, где сила тяжести чуть ниже средней по планете.
Долгое время природа этой аномалии оставалась загадкой. Кто-то подозревал пустоты в недрах, кто-то — остатки древних тектонических катаклизмов. Новое исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, расставило точки над i.
Гравитация не шутит, но чуть-чуть ослабевает
Для начала разберемся с терминами. Геоид — это не реальная поверхность Земли, а математическая модель уровня моря, продолженная под континенты. Представьте, что вы прокладываете воображаемый водяной уровень через всю планету, игнорируя горы и впадины. Вот это и есть геоид.
В районе Антарктиды этот воображаемый уровень "проваливается" примерно на 120 метров относительно среднего по Земле показателя. Это не значит, что там реальная яма в океане — просто гравитация чуть слабее, и математическая поверхность опускается.
Для человека массой 90 килограммов разница в весе составит всего несколько граммов. Никто не заметит. Но для науки это важная зацепка: гравитация напрямую зависит от распределения масс внутри планеты.
Подо льдом нет пустот
Первая версия, которая приходит в голову: может, под ледяным щитом скрывается гигантская полость? Ничего подобного, говорят ученые. Твердая земля под Антарктидой вполне себе твердая.
Причина аномалии лежит гораздо глубже — в мантии, слое на глубинах от сотен до тысяч километров. В ней постоянно происходит медленная циркуляция: горячие породы поднимаются вверх, холодные и плотные опускаются вниз. Это похоже на гигантский котел, который варится миллиарды лет.
— Эти потоки перераспределяют массу планеты и слегка меняют гравитационное поле, — объясняют геофизики.
В районе Антарктиды, судя по данным, поднимается более горячее и менее плотное вещество. Именно оно и создает эффект "ослабленной" гравитации.
Взгляд в прошлое на 70 миллионов лет
Чтобы подтвердить гипотезу, ученые использовали сейсмическую томографию. Это метод, при котором анализируют, как проходят волны от землетрясений сквозь недра планеты. По современному состоянию мантии исследователи построили компьютерные модели и "прокрутили" их назад во времени.
Результат впечатляет: гравитационная яма под Антарктидой существует как минимум 70 миллионов лет. Ее форма и интенсивность менялись, но сам феномен остается устойчивым на протяжении гигантского промежутка времени.
Совпадение с оледенением
Исследователи заметили интересную деталь: усиление аномалии примерно совпадает по времени с превращением Антарктиды в ледяной континент около 34 миллионов лет назад.
Прямую связь ученые не утверждают — слишком сложна система климата и тектоники. Но допускают, что изменения гравитационного поля могли немного влиять на региональный уровень моря и тем самым создавать условия для формирования ледников.
Основными факторами оледенения, как и прежде, считаются:
- Падение концентрации углекислого газа в атмосфере.
- Перестройка океанических течений.
- Тектонические движения.
Но гравитационный фон тоже мог сыграть свою небольшую роль.
Почему это важно
Исследование антарктической гравитационной аномалии — не просто упражнение в геофизике. Оно помогает понять, как устроена наша планета глубоко внутри, как движутся мантийные потоки и как они влияют на поверхность.
Кроме того, такие данные важны для точных спутниковых измерений. Спутники, следящие за уровнем океана, льдами и высотой поверхности, ориентируются именно на геоид. Чем точнее мы знаем гравитационное поле, тем точнее можем измерять изменения климата и движения земной коры.
Итог
Итак, под Антарктидой нет ни полостей, ни инопланетных баз, ни затерянных миров. Есть просто медленное движение горячих пород глубоко в мантии, которое длится десятки миллионов лет и создает едва уловимый, но важный для науки гравитационный "провал".
А вы, стоя на льду Южного полюса, будете весить на несколько граммов меньше. Мелочь, а приятно.
Как вам идея, что под ногами у нас кипят гигантские мантийные реки, которые влияют даже на гравитацию? Может, и под другими континентами скрываются такие же аномалии? Делитесь мыслями в комментариях!
Читайте также: