Μια μυστηριώδης πτώση της βαρύτητας της Γης κάτω από την Ανταρκτική εντοπίζεται σε αργά κινούμενα πετρώματα βαθιά στο υπέδαφος.
Η σχέση της βαρύτητας
Η βαρύτητα φαίνεται αξιόπιστη και αμετάβλητη, κάτι που σπάνια αμφισβητούμε. Ωστόσο, ο πλανήτης συμπεριφέρεται με παράξενους τρόπους που αντιβαίνουν στη διαίσθηση.
Στην πραγματικότητα, η βαρύτητα δεν είναι ομοιόμορφη σε όλη την επιφάνεια της Γης. Η έντασή της μεταβάλλεται από τόπο σε τόπο και, μόλις ληφθούν υπόψη οι επιπτώσεις της περιστροφής της Γης, φτάνει στο χαμηλότερο σημείο της κάτω από την Ανταρκτική.
Νέα έρευνα δείχνει ότι αυτή η λεγόμενη τρύπα βαρύτητας της Ανταρκτικής αναπτύχθηκε λόγω εξαιρετικά αργών κινήσεων πετρωμάτων βαθιά μέσα στον πλανήτη για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια. Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι οι αλλαγές σε αυτό το χαμηλό βαρυτικό επίπεδο συνέβησαν κατά το ίδιο ευρύ χρονικό παράθυρο με τις σημαντικές αλλαγές στο κλίμα της Ανταρκτικής. Οι επιστήμονες λένε ότι μελλοντικές έρευνες μπορεί να καθορίσουν εάν τα εξελισσόμενα πρότυπα βαρύτητας έπαιξαν ρόλο στην επέκταση των τεράστιων παγοστρωμάτων που ορίζουν την ήπειρο σήμερα.
«Αν μπορέσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα πώς το εσωτερικό της Γης διαμορφώνει τη βαρύτητα και τη στάθμη της θάλασσας, θα αποκτήσουμε εικόνα για παράγοντες που μπορεί να έχουν σημασία για την ανάπτυξη και τη σταθερότητα των μεγάλων στρωμάτων πάγου», δήλωσε ο Alessandro Forte, Ph.D., καθηγητής γεωφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης που αναδημιουργεί το παρελθόν της τρύπας βαρύτητας της Ανταρκτικής.
Γιατί οι μικρές αλλαγές βαρύτητας έχουν σημασία για τους ωκεανούς
Αυτές οι διαφορές βαρύτητας προέρχονται από διακυμάνσεις στην πυκνότητα των πετρωμάτων που είναι θαμμένα πολύ κάτω από την επιφάνεια της Γης. Αν και οι αλλαγές είναι ανεπαίσθητες σε απόλυτους όρους, μπορούν να επηρεάσουν ουσιαστικά τους ωκεανούς. Το νερό μετατοπίζεται φυσικά προς περιοχές όπου η βαρύτητα είναι ελαφρώς ισχυρότερη. Ως αποτέλεσμα, σε περιοχές όπου η βαρύτητα είναι ασθενέστερη, η επιφάνεια του ωκεανού βρίσκεται λίγο χαμηλότερα σε σχέση με το κέντρο της Γης. Γύρω από την Ανταρκτική, αυτό το φαινόμενο προκαλεί μια μετρήσιμη πτώση στο ύψος της επιφάνειας της θάλασσας σε σύγκριση με αυτό που θα αναμενόταν διαφορετικά.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο Scientific Reports, προέρχονται από την εργασία των Forte και Petar Glišović, Ph.D., του Ινστιτούτου Φυσικής της Γης του Παρισιού. Οι ερευνητές χαρτογράφησαν την τρύπα βαρύτητας της Ανταρκτικής και παρακολούθησαν την ανάπτυξή της σε διάστημα εκατομμυρίων ετών. Για να το κάνουν αυτό, βασίστηκαν σε μια παγκόσμια επιστημονική προσπάθεια που συγχωνεύει δεδομένα σεισμών με μοντέλα υπολογιστών που βασίζονται στη φυσική για να ανακατασκευάσουν την τρισδιάστατη δομή του εσωτερικού της Γης.
«Φανταστείτε να κάνετε μια αξονική τομογραφία ολόκληρης της Γης, αλλά δεν έχουμε ακτίνες Χ όπως σε ένα ιατρείο. Έχουμε σεισμούς. Τα κύματα σεισμού παρέχουν το «φως» που φωτίζει το εσωτερικό του πλανήτη», είπε ο Forte.
Χρησιμοποιώντας σεισμικά κύματα για να εντοπίσουν διαφορετικές δομές βράχων μέσα στον πλανήτη και εφαρμόζοντας υπολογισμούς που βασίζονται στη φυσική για να εκτιμήσουν τις βαρυτικές τους επιδράσεις, η ομάδα δημιούργησε έναν χάρτη του πεδίου βαρύτητας της Γης. Τα αποτελέσματά τους ταίριαζαν πολύ με τις εξαιρετικά ακριβείς δορυφορικές μετρήσεις, οι οποίες θεωρούνται το σημείο αναφοράς για την παρακολούθηση της βαρύτητας παγκοσμίως. Αυτή η ισχυρή συμφωνία υποδηλώνει ότι τα μοντέλα καταγράφουν ρεαλιστικά τι βρίσκεται βαθιά κάτω από την επιφάνεια.
Επαναφορά 70 εκατομμυρίων ετών αργής ροής βράχων
Το επόμενο βήμα ήταν ακόμη πιο απαιτητικό: η ανακατασκευή του τρόπου με τον οποίο σχηματίστηκε η τρύπα βαρύτητας της Ανταρκτικής σε τεράστιες γεωλογικές περιόδους. Χρησιμοποιώντας προηγμένες προσομοιώσεις υπολογιστών, οι ερευνητές εφάρμοσαν ανακατασκευές που βασίζονται στη φυσική για να αντιστρέψουν την αργή κίνηση των βράχων βαθιά μέσα στη Γη. Τα μοντέλα τους ανίχνευσαν αυτές τις αλλαγές 70 εκατομμύρια χρόνια πίσω, φτάνοντας μέχρι την εποχή των δεινοσαύρων.
Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι η βαρυτική τρύπα ήταν αρχικά πολύ λιγότερο έντονη. Ωστόσο, πριν από περίπου 50 εκατομμύρια έως 30 εκατομμύρια χρόνια, εντάθηκε σημαντικά. Αυτή η περίοδος συμπίπτει με σημαντικές αλλαγές στο κλίμα της Ανταρκτικής, συμπεριλαμβανομένης της έναρξης εκτεταμένης παγετωνοποίησης σε όλη την ήπειρο.
Κοιτάζοντας μπροστά, ο Forte σχεδιάζει να διερευνήσει εάν αυτή η χρονική στιγμή αντανακλά μια άμεση σύνδεση. Στόχος του είναι να χρησιμοποιήσει ενημερωμένα μοντέλα που συνδέουν τη βαρύτητα, τη στάθμη της θάλασσας και τις αλλαγές στο υψόμετρο των ηπείρων για να προσδιορίσει εάν η ενίσχυση της βαρυτικής χαμηλής πίεσης μπορεί να έχει επηρεάσει την ανάπτυξη των τεράστιων παγετώνων της Ανταρκτικής.
Ο στόχος είναι να απαντηθεί ένα μεγάλο ερώτημα: «Πώς συνδέεται το κλίμα μας με ό,τι συμβαίνει μέσα στον πλανήτη μας;» είπε ο Forte.
www.worldenergynews.gr
