Tajemnicza „dziura grawitacyjna” w Oceanie Indyjskim

Indyjscy naukowcy opublikowali badania na temat dziwnej „dziury grawitacyjnej” w Oceanie Indyjskim, w miejscu, w którym przyciąganie Ziemi jest najniższe, a poziom mórz jest o około 100 m niższy od średniego.

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

Poziom morza spadł o około 100 m w „dziurze grawitacyjnej” w Oceanie Indyjskim. Zdjęcie ilustracyjne. (Źródło: CNN)

Ta tajemnicza „dziura grawitacyjna” od dawna intryguje geologów. Jednak niedawno naukowcy z Indyjskiego Instytutu Naukowego w Bengaluru (Indie) znaleźli wyjaśnienie jej powstania. Jej przyczyną jest stopiona lawa (magma) utworzona z jądra Ziemi.

Aby dojść do tego wniosku, zespół wykorzystał symulacje komputerowe do odtworzenia formowania się tego obszaru 140 milionów lat temu. Zespół przedstawił swoje odkrycia w nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Geophysical Research Letters”, w którym wspomniano o starożytnym oceanie, który już nie istnieje.

Starożytny ocean znika

Ludzie często myślą, że Ziemia jest idealną kulą, ale rzeczywistość jest zupełnie inna.

„Ziemia jest zasadniczo jak grudkowaty ziemniak” – powiedział współautor badania, Attreyee Ghosh, geofizyk i profesor nadzwyczajny w Centrum Nauk o Ziemi w Indyjskim Instytucie Nauki. „To nie kula, to elipsa, ponieważ gdy planeta się obraca, jej środek wybrzusza się na zewnątrz”.

Ziemia nie jest jednorodna pod względem gęstości i właściwości, niektóre obszary są grubsze od innych - ma to znaczący wpływ na powierzchnię Ziemi i zróżnicowaną siłę przyciągania grawitacyjnego Ziemi w tych punktach.

Zakładając, że Ziemia jest całkowicie pokryta wodą, grawitacja planety tworzyłaby wybrzuszenia i doliny na tej wyimaginowanej powierzchni oceanu, wyjaśnił Ghosh. Te wybrzuszenia i doliny nazywane są geoidami. Geoida to kształt hipotetycznej powierzchni oceanu, gdyby istniała tylko grawitacja i ruch obrotowy Ziemi, bez innych wpływów, takich jak pływy i wiatry. Geoidy różnią się wysokością i głębokością.

„Dziura grawitacyjna” Oceanu Indyjskiego – oficjalnie nazywana Geoidą Oceanu Indyjskiego – to najniższy i najbardziej anomalny punkt tej geoidy. Tworzy ona kolistą depresję, która zaczyna się tuż przy południowym krańcu Indii i zajmuje powierzchnię około 3 milionów kilometrów kwadratowych. Jej istnienie zostało odkryte po raz pierwszy w 1948 roku przez holenderskiego geofizyka Felixa Andriesa Veninga Meinesza podczas badań grawitacyjnych z pokładu statku. Od tego czasu „dziura grawitacyjna” pozostaje tajemnicą.

„To najniższa geoida na Ziemi i wciąż nie została ona właściwie wyjaśniona” – powiedziała pani Ghosh.

Aby się tego dowiedzieć, ona i jej zespół wykorzystali komputerowy model tego obszaru sprzed 140 milionów lat, aby uzyskać pełny obraz geologii. Wychodząc od tego punktu wyjścia, zespół przeprowadził 19 symulacji, odtwarzając ruch płyt tektonicznych i zmiany w stopionych skałach we wnętrzu Ziemi w ciągu ostatnich 140 milionów lat.

Porównali kształt geoidy uzyskany na podstawie symulacji komputerowych z rzeczywistą geoidą Ziemi, uzyskaną na podstawie obserwacji satelitarnych.

Przyszłość jest niepewna

Cechą wyróżniającą te symulacje jest obecność strumieni stopionej lawy wokół obniżenia geoidy, które wraz ze strukturą płaszcza w pobliżu są uważane za odpowiedzialne za powstawanie „kraterów grawitacyjnych” – wyjaśnia Ghosh.

Zespół przeprowadził te symulacje na komputerach, stosując różne parametry gęstości strumieni lawy. Co ciekawe, w symulacjach bez pióropuszy generowanych przez strumienie lawy, niż geoidy nie utworzył się.

Te strumienie lawy powstały na skutek zniknięcia starożytnego oceanu, kiedy kontynent indyjski przemieszczał się i ostatecznie zderzył z kontynentem azjatyckim dziesiątki milionów lat temu.

„140 milionów lat temu Indie znajdowały się w zupełnie innym położeniu niż obecnie, a między Indiami a Azją istniał starożytny ocean. Następnie Indie zaczęły przesuwać się na północ, co spowodowało zanik tego starożytnego oceanu i zmniejszenie odległości między Indiami a Azją” – powiedziała.

Gdy starożytny ocean zapadł się w płaszcz Ziemi, mogło to przyczynić się do powstania gorących pióropuszy, które przybliżyły materię o niskiej gęstości do powierzchni Ziemi.

Według obliczeń zespołu badawczego, ten region niskiej geoidy powstał około 20 milionów lat temu. Trudno powiedzieć, czy zniknie, czy przemieści się w inne miejsce w przyszłości.

„Wszystko zależy od tego, jak te anomalie będą się przemieszczać po Ziemi” – powiedział Ghosh. „Może się zdarzyć, że utrzymają się przez bardzo długi czas. Ale możliwe też, że ruch płyt tektonicznych Ziemi spowoduje ich zanik za kilkaset milionów lat”.

„To bardzo interesujące i zachęci do dalszych badań na ten temat” – powiedział Huw Davies, profesor w Szkole Nauk o Ziemi i Środowisku Uniwersytetu w Cardiff, który nie brał udziału w badaniu.

Istnieją uzasadnione powody, aby przeprowadzić symulacje komputerowe w celu ustalenia pochodzenia niżu geoidy w Oceanie Indyjskim, powiedział dr Alessandro Forte, profesor geologii na Uniwersytecie Florydy w Gainesville. Nazwał to krokiem naprzód. „Poprzednie badania symulowały jedynie opadanie zimnych materiałów we wnętrzu Ziemi, a nie unoszenie się gorących materiałów na powierzchni planety”.

Źródło