Ziemia ma gigantyczną dziurę grawitacyjną. W końcu rozwiązano jej zagadkę

Ziemskie pole grawitacyjne nie jest wszędzie wokół planety takie samo. Ba, w pewnym obszarze tuż u wybrzeży Indii znajduje się dobrze znana dziura grawitacyjna o nazwie IOGL (ang. Indian Ocean Geoid Low), gdzie siła przyciągania grawitacyjnego jest wyjątkowo niska. Dzięki nowym badaniom naukowcy w końcu dostarczyli potencjalne wyjaśnienie tego zjawiska, chociaż badania te nie uwzględniają niektórych kluczowych wydarzeń z geologicznej historii Ziemi.

Dziwna część ziemskiej geoidy

Jak wiadomo, Ziemia nie jest idealną kulą, a tak zwaną elipsoidą. Niemniej jednak, Ziemia nie jest nawet idealną elipsoidą. Dlatego w odniesieniu do kształtu jej powierzchni mówi się o geoidzie. Geoida stanowi reprezentatywne przybliżenie figury Ziemi, biorące pod uwagę nie tylko powierzchnię kontynentów, ale też lustro wody w morzach i oceanach.

Geoida wykazuje nierównomierne przyciąganie grawitacyjne. To może mieć różną siłę w zależności od wysokości oraz materiałów znajdujących się pod skorupą planety. W 1948 roku holenderski fizyk Felix Andries Vening Meinesz odkrył anomalię grawitacyjną tworzącą okrągłą depresję u południowego krańca Indii, obejmującą około 3 miliony kilometrów kwadratowych. Depresja ta powoduje spadek poziomu morza o ponad 100 metrów i jest rejestrowana jako najniższy punkt geoidy Ziemi.

Zagadka rozwiązana dzięki symulacjom

W ramach najnowszych badań indyjscy naukowcy podjęli się próby wyjaśnienia, w jaki sposób powstała omawiana dziura grawitacyjna. Debanjan Pal i Attreyee Ghosh przeprowadzili zatem liczne symulacje z użyciem superkomputerów, aby odtworzyć stan Ziemi nawet sprzed 140 milionów lat.

Właściwie indyjscy badacze przeprowadzili 19 różnych symulacji geografii Ziemi, obejmujących okres od 140 milionów lat wstecz do dnia dzisiejszego. W ich ramach odtworzyli różne zachowania płyt tektonicznych, przepływów magmy w płaszczu planety i nie tylko. Spośród 19 symulacji sześć zaowocowało powstaniem dziury grawitacyjnej podobnej do IOGL, którą obserwujemy dzisiaj.

Dziura grawitacyjna u wybrzeży Indii. | Źródło: ESA/HPF/DLR

Co istotne, wspomniane sześć symulacji miały cechę wspólną – uwzględniały obecność smug magmy wokół niżu geoidy. Zatem, to właśnie takie smugi, wraz z pobliską strukturą ziemskiego płaszcza, najprawdopodobniej były odpowiedzialne za powstanie dziury grawitacyjnej. Symulacje potwierdziły, że bez nich nie powstałby żaden niż geoidy.

Wyniki podawane w wątpliwość. Czy słusznie?

Jak wyjaśnił Attreyee Ghosh, 140 milionów lat temu Indie znajdowały się w zupełnie innym miejscu, a nieistniejący obecnie ocean oddzielał subkontynent indyjski od Azji. Płyta indyjska połączyła się później z płytą azjatycką, a starożytna płyta oceaniczna zanurzyła się w płaszczu Ziemi, powodując powstawanie pióropuszy magmy, które przybliżyły materię o niskiej gęstości do powierzchni.

Badania sugerują, że indyjska dziura grawitacyjna powstała około 20 milionów lat temu. Niemniej, niektórzy naukowcy podchodzą do nich sceptycznie. Debanjanowi Palowi i Attreyee’owi Ghoshowi zarzucono chociażby to, że w swoich symulacjach pominęli fakt, iż 65 milionów lat temu pióropusz płaszcza wybuchł w miejscu, gdzie znajdowałby się wówczas kontynent indyjski. Dodatkowo zasymulowana przez nich geoida Ziemi różniła się od rzeczywistego kształtu powierzchni Ziemi.

Autorzy badań zgadzają się z tym, że w swojej pracy nie wzięli pod uwagę każdego możliwego czynnika. Wynika to jednak z tego, że istnieje duża niepewność, co do tego, jak w przeszłości wyglądała powierzchnia Ziemi. Jak wyjaśnił Ghosh, zaufanie względem komputerowych modeli jest tym mniejsze, im dalej w przeszłość sięgają. To powiedziawszy, zdaniem badaczy ogólne wyjaśnienie natury powstania dziury grawitacyjnej nadal należy uważać za całkiem jasne.

Źródło: CNN, fot. tyt. International Centre for Global Earth Models/Wikimedia Commpms [CC BY 4.0]