Ученые раскрыли тайну гигантской гравитационной аномалии под Антарктидой

Гравитация на нашей планете не одинакова в каждой точке. В некоторых регионах Земли она ощутимо слабее, чем в других. Самое заметное снижение силы притяжения обнаружено под ледяным щитом Антарктиды. Это не просто локальная особенность - речь идет о масштабной аномалии, которая формировалась миллионы лет и до сих пор влияет на климат и уровень мирового океана.

Недавнее исследование, опубликованное в научном журнале, проливает свет на происхождение этой загадочной гравитационной «ямы». Оказывается, ее корни уходят глубоко в прошлое, когда внутренние процессы в недрах Земли только начинали менять облик континента. По словам одного из авторов работы, Алессандро Форте, понимание того, как внутреннее строение планеты влияет на гравитацию и уровень моря, может дать ключ к разгадке устойчивости антарктических ледников.

Гравитация - это не просто сила, удерживающая нас на поверхности. Она отражает распределение массы внутри планеты. Более плотные породы притягивают сильнее, а легкие или нагретые - слабее. Эти различия не видны невооруженным глазом, но современные спутники способны фиксировать их с поразительной точностью. Именно благодаря таким измерениям стало ясно: под Антарктидой находится одна из самых обширных гравитационных аномалий на Земле.

Даже если учесть влияние вращения планеты, которое немного перераспределяет массу и меняет силу притяжения, антарктическая область остается уникально слабой по сравнению с остальными регионами. Это не только научный курьез. Гравитация формирует рельеф океанского дна и влияет на уровень моря. Там, где притяжение слабее, вода буквально «уходит» в сторону более сильных зон, и поверхность океана оказывается чуть ниже - разница измеряется сантиметрами, но причина кроется в процессах, происходящих на глубине в тысячи километров.

Ученые годами строили карты этой аномалии, используя данные спутников, отслеживающих гравитационное поле Земли. впрочем до сих пор оставалось неясным, как и когда возникла эта особенность, и менялась ли она вместе с климатом Антарктиды.

Чтобы восстановить историю гравитационной «ямы», исследователи обратились к сейсмическим данным, собранным по всему миру. Землетрясения, словно медицинские томографы, позволяют «просветить» планету изнутри. Скорость распространения сейсмических волн зависит от плотности и температуры пород, через которые они проходят. Анализируя эти данные, ученые смогли создать трехмерную модель внутреннего строения под Антарктидой и рассчитать, какое гравитационное поле должна создавать эта структура.

Полученная карта практически совпала с тем, что показывают спутники. Это стало убедительным подтверждением того, что модель отражает реальное положение дел в недрах континента. После этого команда ученых «отмотала» геологические процессы назад, чтобы проследить, как менялась структура мантии и, соответственно, гравитационное поле за последние 70 миллионов лет.

Компьютерное моделирование показало: когда-то гравитационная аномалия была менее выраженной. Примерно 50–30 миллионов лет назад она начала усиливаться, поскольку глубокие слои мантии смещались и меняли свое положение. Именно в этот период на Антарктиде началось формирование массивных ледяных щитов - климат континента резко охладился, и ледники стали устойчивыми.

Исследование не утверждает, что изменения в недрах напрямую вызвали рост ледников. впрочем совпадение по времени заставляет задуматься: вероятно, процессы в глубинах Земли повлияли на уровень моря, высоту континента или другие условия, которые сделали возможным появление и сохранение антарктического льда.

Следующий шаг - объединить модели гравитации, уровня моря и вертикальных движений земной коры в единую систему. Это позволит понять, как внутренние процессы планеты связаны с климатом и ледяным покровом. Вопрос, который волнует ученых: насколько тесно переплетены судьбы климата и глубинных процессов Земли? Ответ на него может изменить наше представление о будущем Антарктиды и всей планеты.