Под ледяным щитом Антарктиды скрывается уникальная геофизическая аномалия — так называемая "гравитационная яма". Это область, где сила притяжения Земли является самой слабой на всей планете. Новое исследование показало, что причиной этого феномена стали чрезвычайно медленные движения расплавленных пород в глубоких слоях земной мантии. Эти процессы, растянувшиеся на десятки миллионов лет, постепенно сформировали область пониженной плотности под континентом, что и привело к ослаблению гравитации. Согласно исследованиям, такие движения, включая вертикальные потоки горячего материала, известные как мантийные плюмы, могли создать эти области с пониженной плотностью, что и объясняет наблюдаемую отрицательную гравитационную аномалию.
Чтобы заглянуть в недра планеты, международная команда ученых использовала необычный метод. Они проанализировали данные о сейсмических волнах от землетрясений, которые, подобно рентгеновским лучам, пронизывают Землю. Комбинируя эту информацию с передовым компьютерным моделированием, исследователи создали подробную трехмерную карту гравитационного поля и внутренней структуры планеты. Результаты виртуальной "КТ-томографии" идеально совпали с высокоточными измерениями со спутников.
Ученые не остановились на современной картине и "отмотали" геологическую историю на 70 миллионов лет назад, в эпоху динозавров. Моделирование показало, что гравитационная аномалия под Антарктидой изначально была слабее, но начала резко усиливаться в период от 50 до 30 миллионов лет назад. Интересно, что именно в это время климат континента кардинально изменился, и началось его масштабное оледенение. Антарктида перешла от тёплого умеренного климата с лесами к постоянному ледяному покрову. Основными причинами этого перехода считаются геологические факторы, такие как движение тектонических плит и изоляция континента после отделения от Южной Америки, а также астрономические — изменения орбитальных параметров Земли. Гравитационная аномалия могла играть в этом процессе второстепенную роль.
Ослабленная гравитация имеет вполне осязаемые последствия. В зоне аномалии сила притяжения меньше, поэтому вода из Мирового океана как бы "оттекает" в области с нормальной гравитацией. В результате уровень морской поверхности вокруг Антарктиды заметно ниже, чем мог бы быть. Исследователи задаются вопросом: могло ли это понижение уровня моря, связанное с гравитационной ямой, создать благоприятные условия для формирования и роста гигантских ледяных щитов?
Главная цель дальнейших исследований — понять глубинную связь между процессами в недрах Земли и изменениями на её поверхности. Ученые надеются, что, разобравшись в том, как внутренняя динамика планеты, включая конвекцию в мантии, влияет на гравитацию и уровень моря, они смогут лучше прогнозировать стабильность ледников в условиях меняющегося климата. Это исследование — важный шаг к целостному пониманию нашей планеты как единой системы.
Источник: Antarctica has a strange gravity hole and scientists finally know why