Nie wszędzie na powierzchni Ziemi grawitacja działa z taką samą siłą. Jednym z miejsc, gdzie działa ona najsłabiej, jest Antarktyda. W najnowszym badaniu opublikowanym na łamach "Scientific Reports" naukowcy wskazują przyczyny anomalii zwanej "dziurą grawitacyjną". Ich zdaniem do jej powstania mogły przyczynić się powolne ruchy skał znajdujących się głęboko pod powierzchnią Ziemi. Co więcej - zauważono, że zmiany pokrywają się z ewolucją miejscowego klimatu.
- Jeśli lepiej zrozumiemy, w jaki sposób wnętrze Ziemi kształtuje pole grawitacyjne i poziom mórz, zyskamy wgląd w czynniki, które mogą mieć znaczenie dla wzrostu i stabilności wielkich lądolodów - wyjaśnia prof. Alessandro Forte z University of Florida, współautor badania.
Tomografia komputerowa całej Ziemi
Aby wykonać swoją analizę, naukowcy oparli się na obejmującym cały glob projekcie naukowym, w którym połączono zapisy trzęsień ziemi z modelowaniem teoretycznym, by odtworzyć trójwymiarową strukturę wnętrza Ziemi. W ten sposób naukowcy odtworzyli mapę grawitacyjną całej planety, która - jak się okazało - doskonale odpowiadała referencyjnym danym grawitacyjnym zebranym przez satelity.
- To jak wykonanie tomografii komputerowej całej Ziemi, tyle że nie mamy promieniowania rentgenowskiego jak w gabinecie lekarskim. Mamy trzęsienia ziemi. Fale sejsmiczne dostarczają "światło", które oświetla wnętrze planety - mówi prof. Forte.
Następnie badacze za pomocą symulacji komputerowych sprawdzili, jak skały ukryte głęboko pod ziemią ewoluowały przez ostatnie 70 mln lat. Odkryto, że "antarktyczna dziura" na początku była dużo mniejsza, a dopiero 50-30 mln lat temu zaczęła się powiększać. Okres ten pokrywa się w czasie z dużymi zmianami w systemie klimatycznym Antarktydy, w tym z początkiem rozległego zlodowacenia.
Skutki "dziury grawitacyjnej"
Naukowcy tłumaczą, że różnice w polu grawitacyjnym, spowodowane różnymi gęstościami skał pod powierzchnią Ziemi, są niewielkie, jeśli mierzy się je w wartościach bezwzględnych. Mogą jednak wywierać duży wpływ na oceany. Tam, gdzie grawitacja jest słabsza, powierzchnia oceanu może znajdować się nieco niżej względem środka Ziemi, ponieważ woda odpływa w kierunku obszarów o silniejszej grawitacji. Z powodu "dziury grawitacyjnej" poziom powierzchni morza wokół Antarktydy jest właśnie mierzalnie niższy, niż byłby w innym przypadku. Podobna anomalia występuje także na Oceanie Indyjskim.
Naukowcy już planują kolejne badania. Między innymi chcą sprawdzić, czy istnieje związek przyczynowy między pogłębianiem się "dziury grawitacyjnej" a lądolodami, wykorzystując nowe modele łączące grawitację, poziom morza i zmiany wysokości kontynentów. Jak podkreślają, celem jest odpowiedź na zasadnicze pytanie, jak klimat łączy się z tym, co dzieje się we wnętrzu naszej planety.
Opracował Franciszek Wajdzik
Źródło: PAP
Źródło zdjęcia głównego: G Allen Penton/Shutterstock