В Антарктиде есть «гравитационная яма».
«Гравитационная яма» под Антарктидой звучит как сюжет плохого научно-фантастического фильма, но это вполне реальная ситуация, которая тянется на десятки миллионов лет вглубь земной поверхности. Явление это, к счастью, не такое апокалиптическое, как кажется. На самом деле исследователи говорят, что эти сложные взаимодействия между плотностью пород, гравитационным притяжением и уровнем моря на самом деле помогают им понять, как развивались ледяные покровы на самом южном континенте, и что их влияние означает для климата планеты.
Большинство людей воспринимает гравитацию как нечто постоянное в своей жизни. На самом деле сила действует по-разному в зависимости от местоположения и отношений между объектами разной массы. Внутри мантии Земли различия в плотности пород постепенно влияют на океанскую среду. Области с более слабой гравитацией приводят к тому, что поверхности океана ниже по сравнению с центром планеты из-за того, что вода неизбежно течёт к областям с более сильной гравитацией.
Этот пониженный уровень поверхности наиболее выражен в Антарктической геоидной впадине (AGL), иначе известной как гравитационная яма континента. AGL развивалась не за одну ночь, а в течение миллионов лет и в несколько этапов. Ключ к анализу гравитационной ямы Антарктиды? Землетрясения на континенте, согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Scientific Reports.
«Представьте себе компьютерную томографию всей Земли, но у нас нет рентгеновских лучей, как в медицинском кабинете. У нас есть землетрясения», — объяснил в заявлении Алессандро Форте, соавтор исследования и геофизик из Университета Флориды. «Волны землетрясений обеспечивают «свет», который освещает недра планеты».
Поскольку люди едва ли могут уловить совокупные колебания гравитации, такие учёные, как Форте, должны использовать специальное оборудование для изучения этих изменений. Они включили свои сейсмические снимки в новую трёхмерную иллюстрацию, основанную на физике, недр Земли, а затем сравнили свою карту с существующим спутниковым анализом сейсмических данных. После этого они использовали продвинутое компьютерное моделирование, чтобы перемотать геофизику примерно на 70 миллионов лет назад, чтобы имитировать, как эти факторы эволюционировали с течением времени.
«Интегрируя сейсмические, геодинамические и минерально-физические данные, наши реконструкции обеспечивают динамически согласованный взгляд на поток мантии под Антарктидой и предлагают новое понимание взаимосвязи между глубокими и поверхностными процессами в мантии, которые управляют эволюцией геоида Земли на больших длинах волн», — написали авторы исследования.
Форте и его коллеги теперь считают, что гравитационная яма Антарктиды была слабее, прежде чем усилилась примерно 30–50 миллионов лет назад. Это соответствует крупномасштабным изменениям климата на континенте, включая появление ледников. Они, в свою очередь, оказывают серьёзное влияние на экосистемы Земли, включая уровень моря и кислотность океана.
Команда считает, что их выводы убедительно свидетельствуют о том, что такие регионы, как гравитационная яма Антарктиды, заслуживают гораздо более тщательного анализа, чем они получают в настоящее время. Форте и его коллеги планируют начать тестирование более чётких прямых связей между усилением гравитационной ямы и развитием ледяных покровов.