Deși Pământul este aproximativ sferic, câmpul său gravitațional nu respectă aceeași geometrie. În reprezentările vizuale, el seamănă mai degrabă cu un cartof, cu proeminențe și depresiuni, scrie Science Alert.
Una dintre cele mai puternice astfel de depresiuni – unde câmpul gravitațional este mai slab – se află sub Antarctica. Noile modele privind evoluția în timp a așa-numitului „Antarctic Geoid Low” arată că această anomalie devine tot mai pronunțată, fiind alimentată de mișcarea lentă și profundă a rocilor din interiorul Pământului, asemenea unui uriaș care se mișcă în somn.
„Dacă putem înțelege mai bine cum interiorul Pământului modelează gravitația și nivelul mărilor, obținem indicii despre factorii care pot influența creșterea și stabilitatea marilor calote de gheață”, explică geofizicianul Alessandro Forte, de la Universitatea din Florida.
Geoida Pământului – forma neregulată a câmpului gravitațional – este inegală deoarece gravitația este legată de masă, iar distribuția masei în interiorul planetei este neuniformă, din cauza compoziției diferite a rocilor și a densităților variate.
Diferențele nu sunt suficient de mari pentru a fi sesizate la suprafață. Hărțile exagerează aceste variații pentru a le face vizibile; dacă v-ați cântări într-o zonă cu geoid scăzut și apoi într-una cu geoid ridicat, diferența ar fi de doar câteva grame.
Cu toate acestea, geoida oferă o fereastră către procesele profunde din interiorul Pământului, pe care nu le putem observa direct.
Forte și colegul său, geofizicianul Petar Glišović, de la Institutul de Fizică a Pământului din Paris, au realizat o hartă detaliată a așa-numitului minim geoidic antarctic (Antarctic Geoid Low) folosind o altă „fereastră” spre interiorul planetei: cutremurele. Undele seismice generate de cutremure traversează Pământul, modificându-și viteza și direcția în funcție de materialele întâlnite.
„Imaginați-vă că faceți un CT întregului Pământ, dar fără raze X, ca într-un cabinet medical”, explică Forte. „Avem cutremurele. Undele seismice oferă «lumina» care luminează interiorul planetei”.
Folosind datele seismice, cercetătorii au construit un model tridimensional al densității mantalei Pământului și l-au transpus într-o nouă hartă a geoidului global. Aceasta a fost comparată cu datele gravitaționale colectate de sateliți, iar rezultatul a fost foarte apropiat de valorile reale.
Partea dificilă a urmat: cercetătorii au încercat să „deruleze înapoi” evoluția geoidului până la începutul Cenozoicului, acum aproximativ 70 de milioane de ani.
Forte și Glišović au introdus harta lor într-un model fizic al convecției din manta, simulând activitatea geologică a interiorului Pământului în trecut, pentru a observa cum s-a modificat geoidul în timp. Apoi au lăsat modelul să ruleze înainte pentru a verifica dacă reproduce forma actuală a geoidului.
De asemenea, au verificat dacă modelul reproduce schimbările reale ale axei de rotație a Pământului, cunoscute sub numele de „True Polar Wander”. Modelul a ajuns la configurația actuală a geoidului și a reprodus deplasarea polilor, sugerând că descrie corect evoluția fenomenului.
Rezultatele arată că depresiunea gravitațională din Antarctica nu este un fenomen nou; o anomalie există în zonă de cel puțin 70 de milioane de ani. Totuși, ea nu a fost statică. În urmă cu aproximativ 50 de milioane de ani, poziția și intensitatea ei au început să se schimbe semnificativ – în același interval în care s-a produs o deviație pronunțată a deplasării polilor.
Potrivit modelului, anomalia s-a format pe măsură ce plăcile tectonice s-au scufundat sub Antarctica și au coborât adânc în manta, modificând câmpul gravitațional la suprafață. În același timp, o regiune vastă de material fierbinte și mai puțin dens s-a ridicat din adânc, devenind tot mai influentă în ultimele 40 de milioane de ani și accentuând depresiunea geoidului.
Interesant este că acest fenomen ar putea avea legătură cu glaciația Antarcticii, începută cu aproximativ 34 de milioane de ani în urmă. Deși legătura este deocamdată speculativă, geoida influențează nivelul mării. Astfel, pe măsură ce geoida a scăzut în zona Antarcticii, nivelul local al mării ar fi putut scădea la rândul său, influențând dezvoltarea calotei de gheață.
Ipoteza necesită teste suplimentare. Însă studiul arată că procesele geodinamice – de la convecția mantalei la geoid și mișcarea polilor – sunt interconectate și se pot influența reciproc.
„Gaura” gravitațională de sub Antarctica poate fi subtilă, dar reprezintă o reamintire că și cele mai lente procese din adâncurile Pământului pot lăsa urme durabile asupra lumii de la suprafață.
Ştiri video recomandate
