Загадочная «гравитационная дыра» в Индийском океане

Индийские ученые опубликовали исследование странной «гравитационной дыры» в Индийском океане, где гравитация Земли минимальна, а уровень моря примерно на 100 м ниже среднего.

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

Уровень моря упал примерно на 100 метров в «гравитационной яме» в Индийском океане. Иллюстрация. (Источник: CNN)

Эта загадочная «гравитационная дыра» долгое время озадачивала геологов. Но недавно исследователи из Индийского института наук в Бангалоре (Индия) нашли объяснение её образованию. Её причиной является расплавленная лава (магма), образовавшаяся в глубинах Земли.

Чтобы прийти к такому выводу, команда использовала компьютерное моделирование для реконструкции формирования региона 140 миллионов лет назад. Результаты исследования были представлены в новом исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters. В нём упоминается древний океан, которого больше не существует.

Древний океан исчезает

Люди часто думают, что Земля имеет форму идеального шара, но в действительности все обстоит иначе.

«Земля, по сути, похожа на комковатый картофель», — сказал соавтор исследования Аттрие Гош, геофизик и доцент Центра наук о Земле Индийского института наук. «Она не сферическая, а эллипсоидальная, потому что по мере вращения планеты её середина выпячивается наружу».

Земля неоднородна по плотности и свойствам, некоторые ее участки толще других, что существенно влияет на поверхность Земли и на различное гравитационное притяжение Земли в этих точках.

Если предположить, что Земля полностью покрыта водой, то гравитация планеты создала бы на поверхности этого воображаемого океана выступы и впадины, объясняет Гош. Эти выступы и впадины на поверхности океана называются геоидами. Геоид – это форма поверхности гипотетического океана, если бы на неё влияли только гравитация Земли и её вращение, без других факторов, таких как приливы и ветры. Геоиды имеют неравномерную высоту и впадины.

«Гравитационная дыра» Индийского океана, официально известная как Индоокеанский геоид, — самая низкая и аномальная точка геоида. Она образует круглую впадину, начинающуюся недалеко от южной оконечности Индии и охватывающую около 3 миллионов квадратных километров. Существование этой «дыры» было впервые обнаружено в 1948 году голландским геофизиком Феликсом Андриесом Венингом Мейнесом во время гравиметрической съёмки с судна. С тех пор «гравитационная дыра» остаётся загадкой.

«Это самый низкий геоид на Земле, и его происхождение до сих пор не получило должного объяснения», — сказал Гош.

Чтобы выяснить это, она и её команда использовали компьютерную модель, чтобы воссоздать геологию местности, какой она была 140 миллионов лет назад, и получить полную картину. С этой отправной точки команда провела 19 симуляций, воссоздавая движение тектонических плит и изменения в расплавленной породе Земли за последние 140 миллионов лет.

Они сравнили форму геоида, полученную с помощью компьютерного моделирования, с реальным геоидом Земли, полученным с помощью спутниковых наблюдений.

Будущее неопределенно

Отличительной особенностью этих симуляций является наличие потоков расплавленной лавы вокруг низкого геоида, которые, как считается, вместе со структурой мантии поблизости ответственны за образование «гравитационных кратеров», объясняет Гош.

Команда провела моделирование на компьютере с различными параметрами плотности лавового потока. Примечательно, что в моделировании без учёта шлейфа, создаваемого лавовым потоком, геоидная депрессия не сформировалась.

Эти потоки лавы возникли в результате исчезновения древнего океана, когда индийский континент дрейфовал и в конечном итоге столкнулся с азиатским континентом десятки миллионов лет назад.

«140 миллионов лет назад территория Индии находилась совершенно в ином положении, чем сегодня, и между Индией и Азией находился древний океан. Затем территория Индии начала двигаться на север, в результате чего этот древний океан исчез, а расстояние между Индией и Азией сократилось», — сказала она.

Погружаясь в мантию Земли, древний океан мог способствовать образованию горячих струй, поднимающих материал с низкой плотностью ближе к поверхности Земли.

По расчётам учёных, этот низкий геоид образовался около 20 миллионов лет назад. Сложно сказать, исчезнет ли он или переместится в другое место в будущем.

«Всё зависит от того, как эти аномалии движутся по Земле», — сказал Гош. «Возможно, они сохранятся очень долго. Но также возможно, что движение тектонических плит Земли приведёт к их исчезновению через несколько сотен миллионов лет».

«Это очень интересно и будет способствовать дальнейшему исследованию этой темы», — сказал Хью Дэвис, профессор Школы наук о Земле и окружающей среде Кардиффского университета, который не принимал участия в исследовании.

Доктор Алессандро Форте, профессор геологии Флоридского университета в Гейнсвилле, считает, что есть веские основания для проведения компьютерного моделирования, чтобы определить происхождение геоида в Индийском океане. Он назвал это шагом вперёд. «Предыдущие исследования моделировали только погружение холодных материалов в недра Земли, а не подъём горячих материалов на поверхность планеты».

Источник