Czy na Oceanie Indyjskim istniał kiedyś starożytny ocean?

[reklama_1]

Naukowcy odkryli w Oceanie Indyjskim „dziurę grawitacyjną”, czyli miejsce, w którym przyciąganie Ziemi jest najniższe, przez co wszystko, co się tam znajduje, jest lżejsze niż normalnie.

Ta anomalia od dawna intrygowała geologów. Teraz naukowcy z Indyjskiego Instytutu Naukowego w Bengaluru w Indiach znaleźli wyjaśnienie powstania tej jamy: stopiona magma, która uformowała się głęboko we wnętrzu planety, została zaburzona przez subdukcję poprzedniej płyty tektonicznej.

Aby sformułować tę hipotezę, zespół wykorzystał komputery do symulacji powstania tego regionu 140 milionów lat temu. Odkrycia, szczegółowo opisane w badaniu opublikowanym niedawno w czasopiśmie „Geophysical Research Letters” , dotyczą starożytnego oceanu, który już nie istnieje.

Według nowego badania, poziom mórz obniżył się o ponad 100 metrów w miejscu „dziury grawitacyjnej” odkrytej po raz pierwszy w 1948 roku. (Zdjęcie: ESA)

Ludzie często wyobrażają sobie Ziemię jako idealną kulę, ale rzeczywistość jest daleka od tej teorii. Ani Ziemia, ani jej pole grawitacyjne nie są idealną kulą. Ponieważ grawitacja jest proporcjonalna do masy, kształt pola grawitacyjnego planety zależy od rozkładu masy w jego wnętrzu.

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

Nasza planeta nie jest jednorodna pod względem gęstości i właściwości, a niektóre obszary są grubsze niż inne – ma to znaczący wpływ na powierzchnię Ziemi i zróżnicowane przyciąganie grawitacyjne Ziemi w tych punktach. Wyobraźmy sobie, że powierzchnia Ziemi jest całkowicie pokryta spokojnym oceanem. Zmiany pola grawitacyjnego planety stworzyłyby wybrzuszenia i zagłębienia w tym wyimaginowanym oceanie.

W związku z tym będą występować obszary o większej i mniejszej masie. Powstały kształt – zwany geoidą – wydaje się składać z małych, nieregularnych grudek przypominających ciasto.

Najniższym punktem geoidy Ziemi jest kolista depresja na Oceanie Indyjskim, 105 m poniżej średniego poziomu morza. To ziemska „dziura grawitacyjna”.

Punkt początkowy „dziury grawitacyjnej” w Oceanie Indyjskim znajduje się tuż przy południowym krańcu Indii i zajmuje obszar około 3 milionów kilometrów kwadratowych. Istnienie tej dziury zostało po raz pierwszy odkryte przez holenderskiego geofizyka Felixa Andriesa Veninga Meinesza w 1948 roku podczas badań grawitacyjnych prowadzonych z pokładu statku.

„To jak dotąd najniższy punkt na geoidzie Ziemi i nie został on należycie wyjaśniony” – powiedziała pani Ghosh.

Aby się tego dowiedzieć, Ghosh i jej współpracownicy wykorzystali model komputerowy do wizualizacji tego obszaru sprzed 140 milionów lat, aby uzyskać pełny obraz geologii. Od tego momentu zespół przeprowadził 19 symulacji aż do dziś, odtwarzając ruch płyt tektonicznych i zmiany w płaszczu ziemskim w ciągu ostatnich 140 milionów lat.

W każdej symulacji zespół zmieniał parametry wpływające na formowanie się pióropuszy magmy pod płaszczem Oceanu Indyjskiego. Następnie porównywali kształty geoidy uzyskane z różnych symulacji z rzeczywistą geoidą Ziemi uzyskaną z obserwacji satelitarnych.

Sześć z 19 przedstawionych scenariuszy prowadziło do wniosku, że uformował się niż geoidy o podobnym kształcie i amplitudzie jak w przypadku Oceanu Indyjskiego. W każdej z tych symulacji niż geoidy w Oceanie Indyjskim był otoczony gorącą magmą o niskiej gęstości.

Ghosh wyjaśnił, że pióropusz magmy w połączeniu z otaczającymi go strukturami płaszcza może wyjaśnić kształt i niską amplitudę geoidy, co jest również przyczyną „dziury grawitacyjnej”.

Symulacje przeprowadzono z różnymi parametrami gęstości magmy. Warto zauważyć, że w symulacjach bez pióropuszy generowanych przez pióropusz magmy, dołek geoidy nie utworzył się.

Jak wyjaśniła pani Ghosh, pióropusze te powstały w wyniku zniknięcia starożytnego oceanu, gdy Ocean Indyjski dryfował i ostatecznie zderzył się z Azją dziesiątki milionów lat temu.

„140 milionów lat temu Ocean Indyjski znajdował się w zupełnie innym położeniu, a między Oceanem Indyjskim a płytą azjatycką istniał ocean. Następnie Ocean Indyjski zaczął przesuwać się na północ, powodując jego zanik i zamykając lukę między Oceanem Indyjskim a Azją” – wyjaśniła pani Ghosh.

Gdy płyta indyjska oderwała się od superkontynentu Gondwana i zderzyła się z płytą euroazjatycką, płyta Tetyda, która utworzyła ocean pomiędzy wyżej wymienionymi płytami, została wciągnięta w płaszcz.

Przez dziesiątki milionów lat płyta Tetydy zapadła się w płaszcz Ziemi, wzniecając gorące pole magmy pod wschodnią Afryką. To z kolei przyczyniło się do powstania pióropuszy magmy, które przybliżyły materiał o niskiej gęstości do powierzchni Ziemi.

Jednak Himangshu Paul, ekspert z Narodowego Instytutu Badań Geofizycznych w Indiach, zauważa, że nie ma jednoznacznych dowodów sejsmicznych na to, że symulowane pióropusze magmy rzeczywiście występują pod Oceanem Indyjskim.

Uważa, że za niską geoidą kryją się inne , niezbadane czynniki, takie jak dokładna lokalizacja starożytnych grzbietów Tetydy. „Nie da się odtworzyć tego, co dzieje się naturalnie w symulacjach” – mówi.

Bernhard Steinberger z Niemieckiego Centrum Badań Geologicznych twierdzi, że nowe modele wskazują, iż niż geoidy ma więcej wspólnego z pióropuszem magmy i zbiornikami wokół niego, niż z jakąkolwiek konkretną strukturą znajdującą się pod nim.

Phuong Thao (Źródło: CNN)

Użyteczne
Emocja
Twórczy
Unikalny
Gniew