Супутники GRACE, які послідовно літали з 2002 по 2017 рік, виявили зміни в гравітаційному тяжінні Землі - Фото: NASA
Дослідження, опубліковане в Geophysical Research Letters, показує, що гірські породи в найглибших частинах мантії можуть зазнавати динамічних змін протягом коротких періодів часу. Це відкриття може дати важливі підказки для кращого розуміння формування сильних землетрусів або створення магнітних полів – «щитів», що захищають життя на Землі.
Дослідницька група під керівництвом науковиці Шарлотти Гон Гурантон (Міський університет Парижа) за помітної участі геофізиків Ізабель Пане (Університет Гюстава Ейфеля, Франція) використовувала дані супутникової місії GRACE (2002-2017), спільного американо-німецького проекту, розробленого для вимірювання гравітаційного поля Землі.
Два супутники GRACE пролітають послідовно на фіксованій відстані, що робить їх рідкісним і точним інструментом. Коли головний супутник пролітає над ділянками значної маси, такими як гірські хребти або підземні водні кишені, сильніше гравітаційне тяжіння змушує його трохи зміщуватися, що призводить до зміни його відстані до супутника позаду нього. Ці міліметрові коливання точно відображають зміни сили тяжіння.
Спочатку GRACE використовувався переважно для вивчення кругообігу води: танення льоду, рівня ґрунтових вод. Але завдяки надзвичайно високій чутливості дослідницька група зрозуміла, що він також може «фіксувати» коливання глибоко в надрах Землі. Раніше вони навіть використовували ці дані для виявлення сигналів на глибині сотень кілометрів, пов’язаних із сильними землетрусами.
У новому аналізі незвичайний сигнал, найчіткіше виявлений у 2007 році, зосереджений під Атлантичним океаном, біля узбережжя Африки. Природа цього сигналу повністю виключає можливість його походження від поверхневих вод або руху льоду. «Принаймні частина причини повинна виходити з твердої Землі, з дуже глибини», – наголосив доктор Панет.
Примітно, що приблизно в той самий час у 2007 році супутники, що спеціалізуються на моніторингу магнітних полів, також зафіксували геомагнітну аномалію в тому ж районі. Цей просторовий та часовий збіг свідчить про те, що ці два явища, гравітація та магнетизм, можуть бути двома сторонами одного й того ж глибокого геологічного процесу.
Дослідницька група висунула гіпотезу, що в нижній частині мантії, де порода багата на перовскітні мінерали, відбулися трансформації на атомному рівні. Під величезним тиском кристалічна структура цього мінералу могла «зруйнуватися» в щільнішу форму, процес відомий як фазовий перехід.
Цей зсув збільшує щільність гірської маси, що призводить до збільшення маси області та створення гравітаційного сигналу. Сусідні породи змушені перебудовуватися, спотворюючи межу між мантією та ядром приблизно на 10 см. Хоча це може здатися незначним, цього зсуву достатньо, щоб вплинути на конвекційні потоки розплавленого заліза в зовнішньому ядрі, яке є джерелом магнітного поля Землі та спричинило геомагнітні збурення 2007 року.
Доктор Панет обережно заявив, що цей сценарій потребує подальшої перевірки: «Це лише гіпотеза; нам все ще потрібні додаткові докази». Однак, саме спостереження за такою подією вважається важливим кроком вперед у науці про Землю.
Професор Барбара Романович, сейсмолог з Каліфорнійського університету в Берклі, заявила: «Вперше ми маємо переконливі докази того, що динамічні процеси в нижній частині мантії відбуваються достатньо швидко, щоб їх можна було вивчати в міру їх виникнення».
На сьогодні команда не виявила жодних інших подібних гравітаційних сигналів з 2007 року. Але моніторинг триває. Очікується, що дані наступного покоління супутників GRACE допоможуть пролити більше світла на таємниці найглибших шарів планети, де Земля безшумно «дихає» та рухається.
Джерело: https://tuoitre.vn/phat-hien-bien-dong-bi-an-sau-2-900km-duoi-long-dat-20250918183852224.htm
Коментар (0)