Предположение о том, что гравитационный провал в Индийском океане, измеряемый миллионами километров, является самым большим в мире, ставится под сомнение новым открытием: Антарктида имеет еще более глубокую аномалию.
Этот сценарий возможен потому, что Земля не имеет идеально сферической формы, демонстрируя неровности и деформации, вызванные гравитационными вариациями в разных областях. Такие отклонения происходят из-за неоднородности внутренней плотности планеты, где движение пород и структур создает различные гравитационные силы, определяемые учеными как геоид.
В Индийском океане гравитационное притяжение демонстрирует заметные падения, создавая обширную впадину, известную как Индийская геоидная понижение, площадь которой составляет примерно три миллиона квадратных километров. Из-за меньшей гравитации уровень моря в этой области может быть более чем на сто метров ниже среднемирового.
Годами происхождение этой гравитационной полости оставалось загадкой. Однако исследование, проведенное в 2023 году учеными Индийского института науки, позволило восстановить тектоническую историю этой аномалии. Исследование показало, что причина кроется на глубине более тысячи километров, восходя к примерно 30 миллионам лет назад, когда остатки древнего Тетисского моря погрузились под Африку, вытесняя горячие и расплавленные породы на поверхность.
Моделирование этой работы продемонстрировало, что плюмы низкоплотной магмы поднимались через мантию Земли, изменяя локальную плотность и вызывая гравитационную впадину в Индийском океане. Ранее эта яма считалась самой глубокой на планете.
Тем не менее, более недавняя статья, опубликованная в журнале Scientific Reports, внесла значительные изменения в понимание карты гравитации Земли. Ученые из Парижского глобального физического института во Франции и Университета Флориды в США использовали обновленный метод картирования для выявления другого измерения этого явления.
Исследователи проанализировали обновленные данные спутников GRACE в сотрудничестве с НАСА и Немецким центром геолого-научных исследований (GFZ), используя другую систему отсчета. В то время как традиционные карты сравнивают Землю со стандартным эллипсоидом, который лишь корректирует полярное сплющивание и вращение, эта группа использовала «гидростатический эллипсоид», который моделирует гравитацию в идеальном состоянии покоя. Устранив эти факторы, возник совершенно новый взгляд на земную мантию.
В этой новой системе отсчета Антарктическая геоидная понижение, расположенная на западной стороне ледяного континента, оказалась глубже, чем аномалия в Индийском океане, переопределив исторические сравнения между двумя регионами. Авторы пояснили, что это не опровергает открытия 2023 года об Индийском океане; просто изменилась метрика сравнения, при этом сила гравитации нигде не изменилась.
Аномалия под Антарктидой намного старше, датируемая как минимум 70 миллионами лет. Ее перемещение из Южного Атлантического океана в нынешнее положение произошло из-за быстрой перестройки массы внутри планеты, процесса, аналогичного потоку лавовой лампы, вызванному взаимодействием погружающихся тектонических плит и нагретых пород ядра на протяжении миллионов лет.
Кроме того, самое недавнее открытие предлагает актуальную гипотезу для глобального климата: изменения в антарктической гравитации могли вызвать снижение уровня моря в регионе около 34 миллионов лет назад. Этот спад совпадает с началом перманентного замерзания Антарктиды, предполагая, что гравитационная аномалия могла создать необходимые условия для появления первых наземных полярных шапок.
Хотя Индийское геоидное понижение остается выдающейся структурой, обе аномалии помогают науке понять, как внутренняя часть Земли влияет на поверхность на протяжении геологических эпох. Компьютерные модели прогнозируют, что как индийская, так и антарктическая яма будут существовать в течение миллионов будущих лет.