Grawitacja nie jest wszędzie taka sama
Różnice w sile grawitacji wynikają przede wszystkim z budowy wnętrza planety. Skały znajdujące się głęboko pod powierzchnią Ziemi mają różną gęstość, a to wpływa na lokalne pole grawitacyjne. W przypadku Antarktydy efekt ten jest na tyle wyraźny, że po uwzględnieniu obrotu Ziemi grawitacja nad tym kontynentem okazuje się słabsza niż w wielu innych regionach świata.
Choć różnice są niewielkie w skali absolutnej, mają realne konsekwencje. Tam, gdzie grawitacja jest słabsza, woda oceaniczna przemieszcza się w kierunku obszarów o silniejszym przyciąganiu. W efekcie poziom powierzchni morza wokół Antarktydy jest nieco niższy, niż byłby w innych warunkach.
Ślady procesów trwających miliony lat
Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Scientific Reports pokazuje, że obecna anomalia grawitacyjna jest wynikiem bardzo powolnych procesów zachodzących głęboko we wnętrzu Ziemi. Zespół naukowców przeanalizował dane z globalnych rejestrów trzęsień ziemi oraz wykorzystał modele fizyczne, aby odtworzyć trójwymiarową strukturę wnętrza planety. Fale sejsmiczne, powstające podczas trzęsień ziemi, działają w tym przypadku podobnie jak promienie w tomografii komputerowej, pozwalają „zajrzeć” w głąb Ziemi. Na podstawie tych danych badacze stworzyli mapę grawitacyjną całej planety. Uzyskane wyniki bardzo dobrze zgadzały się z pomiarami wykonanymi przez satelity.
Podróż w czasie do epoki dinozaurów
Najciekawsza część badań polegała jednak na czymś innym: naukowcy spróbowali cofnąć w czasie procesy zachodzące w płaszczu Ziemi. Dzięki zaawansowanym symulacjom komputerowym prześledzili ruchy skał aż 70 milionów lat wstecz, do czasów, gdy po Ziemi wciąż chodziły dinozaury.
Symulacje pokazały, że anomalia grawitacyjna pod Antarktydą początkowo była znacznie słabsza. Dopiero między około 50 a 30 milionami lat temu zaczęła się wyraźnie wzmacniać. Co ciekawe, okres ten pokrywa się z dużymi zmianami klimatycznymi na Antarktydzie, właśnie wtedy rozpoczęło się rozległe zlodowacenie kontynentu i formowanie ogromnych pokryw lodowych.
Czy grawitacja wpłynęła na klimat?
Naukowcy chcą teraz sprawdzić, czy między tymi zjawiskami istnieje związek przyczynowy. Możliwe, że zmiany w grawitacji wpłynęły na poziom oceanów i wysokość kontynentu, co z kolei mogło sprzyjać rozwojowi lodowców. Jeśli tak było, oznaczałoby to, że procesy zachodzące głęboko we wnętrzu Ziemi mogą pośrednio wpływać na klimat całej planety.
Badacze podkreślają, że zrozumienie tych mechanizmów może pomóc w lepszym poznaniu historii Ziemi, a także w przewidywaniu przyszłości wielkich pokryw lodowych. Ostatecznie chodzi o jedno fundamentalne pytanie: w jaki sposób to, co dzieje się we wnętrzu naszej planety, wpływa na klimat na jej powierzchni?
Źródło: Uniwersytet Florydy
