Mysteriöses „Schwerkraftloch“ im Indischen Ozean

Indische Wissenschaftler haben Forschungsergebnisse zu einem seltsamen „Schwerkraftloch“ im Indischen Ozean veröffentlicht, wo die Schwerkraft der Erde am geringsten ist und der Meeresspiegel etwa 100 m niedriger als der Durchschnitt liegt.

Mực nước biển giảm thấp xuống khoảng 100m trong một “hố trọng lực” trên Ấn Độ Dương. Ảnh minh họa. (Nguồn: CNN)

Der Meeresspiegel sank in einem „Schwerkraftloch“ im Indischen Ozean um etwa 100 Meter. Illustrationsfoto. (Quelle: CNN)

Dieses mysteriöse „Schwerkraftloch“ hat Geologen lange Zeit vor ein Rätsel gestellt. Doch Forscher des Indian Institute of Science in Bengaluru (Indien) haben kürzlich eine Erklärung für seine Entstehung gefunden. Es wird durch geschmolzene Lava (Magma) verursacht, die tief im Erdinneren entsteht.

Um zu dieser Schlussfolgerung zu gelangen, rekonstruierte das Team mithilfe von Computersimulationen die Entstehung der Region vor 140 Millionen Jahren. Die Ergebnisse präsentierte das Team in einer neuen Studie in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters. Darin wird von einem urzeitlichen Ozean gesprochen, der heute nicht mehr existiert.

Der Urozean verschwindet

Die Menschen denken oft, dass die Erde eine perfekte Kugel sei, aber die Realität sieht ganz anders aus.

„Die Erde ist im Grunde wie eine klumpige Kartoffel“, sagte der Co-Autor der Studie, Attreyee Ghosh, Geophysiker und außerordentlicher Professor am Zentrum für Geowissenschaften des Indian Institute of Science. „Sie ist nicht kugelförmig, sondern ellipsoid, weil sich ihre Mitte während der Rotation des Planeten nach außen wölbt.“

Die Erde weist keine einheitliche Dichte und Beschaffenheit auf, manche Bereiche sind dicker als andere – dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Erdoberfläche und die unterschiedliche Anziehungskraft der Erde an diesen Stellen.

Angenommen, die Erde wäre vollständig mit Wasser bedeckt, würde die Schwerkraft des Planeten Wölbungen und Täler auf der Oberfläche dieses imaginären Ozeans erzeugen, erklärt Ghosh. Diese Wölbungen und Täler auf der Meeresoberfläche werden Geoide genannt. Ein Geoid ist die Form der hypothetischen Meeresoberfläche, wenn nur die Schwerkraft und Rotation der Erde ohne andere Einflüsse wie Gezeiten und Winde vorhanden wären. Geoide haben ungleichmäßige Höhen und Täler.

Das „Schwerkraftloch“ des Indischen Ozeans – offiziell als Indischer Ozean-Geoid bekannt – ist der tiefste und ungewöhnlichste Punkt des Geoids. Es bildet eine kreisförmige Vertiefung, die unmittelbar vor der Südspitze Indiens beginnt und sich über etwa drei Millionen Quadratkilometer erstreckt. Die Existenz dieses „Lochs“ wurde erstmals 1948 vom niederländischen Geophysiker Felix Andries Vening Meinesz bei einer Schwerkraftmessung von einem Schiff aus entdeckt. Seitdem ist das „Schwerkraftloch“ ein Rätsel geblieben.

„Dies ist das niedrigste Geoid der Erde und es gibt noch immer keine richtige Erklärung dafür“, sagte Ghosh.

Um dies herauszufinden, simulierten sie und ihr Team mithilfe eines Computermodells das Gebiet vor 140 Millionen Jahren, um ein vollständiges Bild der Geologie zu erhalten. Von diesem Ausgangspunkt aus führte das Team 19 Simulationen durch, um die Bewegung der tektonischen Platten und die Veränderungen des geschmolzenen Gesteins in der Erde in den letzten 140 Millionen Jahren nachzubilden.

Sie verglichen die Form des Geoids, die sie aus Computersimulationen gewonnen hatten, mit dem tatsächlichen Geoid der Erde, das sie durch Satellitenbeobachtungen ermittelt hatten.

Zukunft ungewiss

Was diese Simulationen auszeichnet, ist das Vorhandensein von geschmolzenen Lavaströmen rund um das niedrige Geoid, von denen man annimmt, dass sie zusammen mit der Mantelstruktur in der Umgebung für die Bildung von „Schwerkraftkratern“ verantwortlich sind, erklärt Ghosh.

Das Team führte diese Simulationen am Computer mit unterschiedlichen Parametern für die Dichte des Lavastroms durch. Bemerkenswerterweise bildete sich in den Simulationen ohne die vom Lavastrom erzeugte Wolke kein Geoidtief.

Diese Lavaströme entstanden durch das Verschwinden eines urzeitlichen Ozeans, als die indische Landmasse driftete und schließlich vor zig Millionen Jahren mit dem asiatischen Kontinent kollidierte.

„Vor 140 Millionen Jahren befand sich Indien in einer völlig anderen Lage als heute. Zwischen Indien und Asien lag ein urzeitlicher Ozean. Indien begann sich dann nordwärts zu bewegen, wodurch dieser urzeitliche Ozean verschwand und sich die Distanz zwischen Indien und Asien verringerte“, sagte sie.

Als der Urozean in den Erdmantel sank, könnte dies die Bildung heißer Fontänen begünstigt haben, wodurch Material mit geringer Dichte näher an die Erdoberfläche gelangte.

Nach den Berechnungen des Teams entstand diese Region mit niedrigem Geoid vor etwa 20 Millionen Jahren. Es ist schwer zu sagen, ob sie in Zukunft verschwinden oder sich an einen anderen Ort verlagern wird.

„Alles hängt davon ab, wie sich diese Anomalien über die Erde bewegen“, sagte Ghosh. „Es könnte sein, dass sie sehr lange bestehen bleiben. Es könnte aber auch sein, dass die Bewegung der tektonischen Platten der Erde dazu führt, dass sie in einigen hundert Millionen Jahren verschwinden.“

Dies sei „sehr interessant und wird weitere Forschungen zu diesem Thema anregen“, sagte Huw Davies, Professor an der School of Earth and Environmental Sciences der Cardiff University, der nicht an der Studie beteiligt war.

Es gebe gute Gründe, Computersimulationen durchzuführen, um den Ursprung des Geoidtiefs im Indischen Ozean zu bestimmen, sagte Dr. Alessandro Forte, Professor für Geologie an der University of Florida in Gainesville. Er bezeichnete dies als einen Fortschritt. „Frühere Studien haben lediglich das Absinken kalten Materials im Erdinneren simuliert, nicht aber den Aufstieg heißen Materials an der Planetenoberfläche.“

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Quelle