Горячие породы под Антарктидой оказались причиной гравитационной аномалии

Гравитационная впадина под Антарктидой: почему Земля «худеет» в этом месте

Вы когда-нибудь задумывались, почему в одних местах сила тяжести чуть сильнее, а в других — слабее? Оказывается, под Антарктидой расположена самая мощная континентальная гравитационная аномалия на планете. Там гравитация ниже, чем должна быть. И учёные наконец выяснили, как она образовалась. Давайте разберёмся, что это значит для нас — людей, живущих на поверхности.

Недавно я наткнулся на исследование международной группы геофизиков. И понял, как мало мы знаем о том, что творится у нас под ногами. Мы привыкли думать о Земле как о твёрдом шаре. На деле это бурлящий котёл. И аномалия под Антарктидой — яркое тому доказательство.

Два глубинных «лифта»

Учёные из Парижского института физики Земли использовали данные сейсмической томографии (это как УЗИ Земли, только волнами от землетрясений). Они построили модели того, что происходило в мантии последние 70 миллионов лет. И выяснили: аномалия возникла из-за одновременной работы двух механизмов.

Первый — погружение холодных, а значит плотных, пород вглубь мантии. Это происходит вдоль границ Антарктиды, где литосферные плиты уходят под континент. Холодные массы «тонут», как камень в воде.

Второй — подъём огромного массива горячих и менее плотных пород из глубин океана под море Росса. Этот горячий плюм шириной в несколько тысяч километров всплывает, как пузырь в сиропе.

Сочетание опускающихся холодных и поднимающихся горячих масс создаёт дефицит плотности в верхней мантии. Итог — гравитация над Антарктидой «проваливается».

Личное наблюдение: я смотрел 3D-визуализацию этих потоков — она напоминает два гигантских лифта, движущихся навстречу друг другу. Захватывает, хотя страшновато осознавать, что такой процесс длится миллионы лет.

Связь с дрейфом полюсов: неожиданный поворот

Самое интересное, что ключевой этап формирования аномалии пришёлся на период между 50 и 30 миллионами лет назад. И это время совпало с заметным смещением оси вращения Земли — дрейфом полюсов. Другими словами, конвекция в мантии не только меняет гравитационное поле, но и буквально поворачивает нашу планету.

Как это работает? Когда огромные массы пород перемещаются внутри Земли, меняется распределение всей массы планеты. Сохранение момента импульса заставляет ось вращения сдвигаться. Сейчас дрейф полюсов составляет примерно 10 метров в столетие — кажется, мелочь. Но для спутниковой навигации это критично.
Пошаговый совет: если вас беспокоит точность GPS в телефоне — знайте: данные о гравитационных аномалиях регулярно обновляются в моделях геоида. Чем точнее модель, тем меньше ошибка позиционирования. Так что открытия геофизиков косвенно влияют даже на то, как вы находите ближайшее кафе.

А что под другими континентами?

Гравитационные аномалии есть везде, но под Антарктидой — рекордная по площади и силе. Сравним три крупных региона, где мантийные процессы особенно заметны.

Обратите внимание: под Антарктидой аномалия заняла целый континент. В других местах она либо меньше, либо скомпенсирована соседними процессами. Именно уникальное сочетание «холодного вниз» и «горячего вверх» дало такой сильный эффект.

Мнение автора: почему это стоит знать

Мы привыкли считать гравитацию неизменной постоянной. А она меняется — и влияет на океанские течения, климат, распределение льда. Понимание механизма антарктической аномалии — ключ к моделированию того, как наша планета реагирует на глобальное потепление. Если мантийные поты «подтолкнут» дрейф полюсов, это изменит траекторию воздушных масс, и климатические зоны могут сместиться.

Не ждите, что завтра в новостях скажут «ось Земли повернулась на градус». Процессы идут медленно. Но именно такие исследования дают нам инструменты, чтобы предсказывать эти изменения за десятки тысяч лет. И если вам когда-нибудь покажется, что планетарная геофизика далека от бытовых дел — вспомните, что модели этого самого геоида зашиты в каждый смартфон с GPS. Мы стоим на плечах геофизиков, даже не замечая этого.