Под Антарктидой нашли зону с самой слабой гравитацией на Земле

Почему под Антарктидой образовалась гравитационная дыра: разбор геофизиков

Под Восточной Антарктидой затаилась зона, где земное притяжение слабее, чем где-либо на планете. Это не мистика, а результат долгой геологической истории. Её корни уходят на 70 миллионов лет назад. И она продолжает влиять на уровень океана сегодня. Разбираемся, как это работает.

Что такое гравитационная аномалия? Её не видно, но она везде

Гравитация не везде одинакова. Плотность горных пород, форма геоида, распределение масс в мантии — всё это создаёт локальные «провалы» и «горбы» в силе притяжения. Обычно разница мизерная, но под Восточной Антарктидой она рекордная. Ускорение свободного падения там минимально на всей Земле. Почему? Главный виновник — конвекция в мантии.

70 миллионов лет назад (поздний мел) литосферные плиты начали наползать друг на друга. Одна плита ушла под территорию современной Антарктиды. Это снизило плотность вещества между ядром и мантией. Потом, между 50 и 30 миллионами лет назад, произошёл небольшой сдвиг земной оси. Тёплый и лёгкий мантийный материал всплыл, а холодный и тяжёлый — ушёл вниз. Итог: плотность пород под регионом упала, и гравитация «провалилась».

Личное наблюдение автора: недавно на семинаре обсуждали, как мантийные плюмы меняют гравитационное поле. Этот случай — один из самых наглядных. Масштаб времени поражает — десятки миллионов лет. А мы удивляемся погоде за окном.

Как учёные это выяснили: сейсмика, модели, даты

Исследователи Алессандро Форте и Петар Глишович из Парижского института физики Земли реконструировали процесс. Они использовали данные сейсмических наблюдений — по сути, «просвечивали» недра, как на УЗИ. Потом построили геодинамическую модель, совместив сейсмику, минеральную физику и геологию эпохи. Модель воссоздала гравитационную карту Земли на момент позднего мела.

Результат: формирование аномалии началось 70 млн лет назад. И совпало по времени с оледенением Антарктиды около 30 миллионов лет назад. Совпадение? Вряд ли. Учёные считают, что изменения в мантии могли влиять на климат, меняя циркуляцию океана и льдов.

Микро-инструкция: как образуется гравитационная яма (4 шага)

• Субдукция — одна тектоническая плита ныряет под другую. Под Антарктидой это произошло 70 млн лет назад.
• Разогрев — погружающаяся плита приносит с собой воду и провоцирует подъём горячего мантийного плюма.
• Смещение оси — лёгкое изменение вращения Земли (50–30 млн лет назад) заставляет плюм подниматься активнее.
• Разрежение массы — плотность пород в верхней мантии падает. Гравитация ослабевает — формируется устойчивый минимум.

Сравнение: аномалия в Антарктиде vs другие «провалы» гравитации

Земля — не гладкий шар. На её поверхности есть несколько зон, где сила тяжести заметно ниже среднего. Вот как выглядит антарктическая аномалия на фоне других:

Как видите, антарктический минимум меньше индийского, но он уникален тем, что совмещён с огромным ледяным щитом. Лёд давит на мантию дополнительно — но аномалия от этого не исчезает, а лишь усложняет картину.

Почему это важно: связь с уровнем моря

Гравитационная аномалия напрямую влияет на высоту океана в прилегающих водах. Там, где притяжение слабее, вода «оттягивается» к зонам с более сильной гравитацией. Вокруг Антарктиды уровень моря из-за этой аномалии может быть на пару метров ниже, чем в среднем по планете. Это значит, что при таянии льдов расчёты глобального подъёма уровня моря должны учитывать локальный гравитационный рельеф. Иначе ошибка будет серьёзной.

Авторы исследования указывают: взаимодействие этой аномалии с изменениями климата — одна из ключевых нерешённых задач. Если мантийный плюм продолжит подниматься, гравитационная «дыра» может углубляться или, наоборот, сглаживаться. А это изменит сценарии для прибрежных городов мира.

Моё мнение: такое исследование — ещё одно напоминание, что климат и геодинамика неразрывны. Мы привыкли считать, что глобальное потепление — только атмосферный процесс. А на самом деле, глубокая мантия медленно, но верно влияет на океан. Игнорировать это — значит строить прогнозы на песке.

Резюме от автора

Гравитационная аномалия под Восточной Антарктидой — не курьёз, а индикатор сложных процессов в недрах Земли. Она формировалась десятки миллионов лет и продолжает влиять на уровень Мирового океана сегодня. Изучать такие зоны нужно не ради любопытства, а чтобы точнее прогнозировать, как изменится вода вдоль наших берегов через 50 лет. Тут без геофизики не обойтись.