Choć na co dzień tego nie odczuwamy, w różnych miejscach Ziemi grawitacja jest nieco inna. Najsłabsza jest pod Antarktydą. Badanie opisane na łamach magazynu „Scientific Reports” pokazuje, gdzie leży przyczyna tej anomalii.

Doprowadziły do niej zachodzące przez dziesiątki milionów lat przemieszczenia skał znajdujących się głęboko pod powierzchnią. Co więcej, jak się okazuje, ruchy te korelują ze zmianami antarktycznego klimatu.

- Jeśli lepiej zrozumiemy, w jaki sposób wnętrze Ziemi kształtuje pole grawitacyjne i poziom mórz, zyskamy wgląd w czynniki, które mogą mieć znaczenie dla wzrostu i stabilności wielkich lądolodów - wyjaśnia prof. Alessandro Forte z University of Florida, współautor badania.

Naukowcy tłumaczą, że spowodowane różnymi gęstościami skał pod powierzchnią Ziemi, różnice w polu grawitacyjnym są niewielkie, jeśli się je mierzy w wartościach bezwzględnych. Mogą jednak wywierać duży wpływ na oceany. Tam, gdzie grawitacja jest słabsza, powierzchnia oceanu może znajdować się nieco niżej względem środka Ziemi, ponieważ woda odpływa w kierunku obszarów o silniejszej grawitacji.

Z powodu „dziury grawitacyjnej” poziom powierzchni morza wokół Antarktydy jest właśnie mierzalnie niższy niż byłby w innym przypadku.

Aby wykonać swoją analizę, naukowcy oparli się na obejmującym cały glob projekcie naukowym, w którym połączono zapisy trzęsień Ziemi z modelowaniem teoretycznym, by odtworzyć trójwymiarową strukturę wnętrza Ziemi.

- To jak wykonanie tomografii komputerowej całej Ziemi, tyle że nie mamy promieniowania rentgenowskiego, jak w gabinecie lekarskim. Mamy trzęsienia ziemi. Fale sejsmiczne dostarczają „światło”, które oświetla wnętrze planety - mówi prof. Forte.

W ten sposób badacz i jego zespół odtworzyli mapę grawitacyjną całej planety. Mapa doskonale odpowiadała referencyjnym danym grawitacyjnym zebranym przez satelity, co potwierdza realizm zastosowanych modeli.

Z pomocą symulacji komputerowych naukowcy sprawdzili następnie, jak skały ukryte głęboko pod ziemią ewoluowały przez ostatnie 70 mln lat. Odkryli, że „antarktyczna dziura” na początku była dużo mniejsza, dopiero 50-30 mln lat temu zaczęła się powiększać. Okres ten pokrywa się w czasie z dużymi zmianami w systemie klimatycznym Antarktydy, w tym z początkiem rozległego zlodowacenia.

Badacze mają już kolejne plany. Teraz chcą sprawdzić, czy istnieje związek przyczynowy między pogłębianiem się „dziury grawitacyjnej” a lądolodami, wykorzystując nowe modele łączące grawitację, poziom morza i zmiany wysokości kontynentów.

Jak podkreślają, celem jest odpowiedź na zasadnicze pytanie, jak klimat łączy się z tym, co dzieje się we wnętrzu naszej planety.

Marek Matacz (PAP)

mat/ agt/