Огромна аномалија во сигналите за гравитационо поле на Земјата

Во 2007 година, нешто необично се случи над источниот Атлантски Океан. Според сателитите што ја следат Земјата, во гравитационото поле на нашата планета се појави аномалија со континентални пропорции, која подоцна се врати во нормала, пишува Science Alert.

Овој необичен настан, незабележлив за луѓето на површината, беше откриен неодамна во податоците собрани од сателитите за следење на гравитацијата. Новата анализа сугерира дека причината била масовно прераспределување на масата длабоко под нас.

Според тимот предводен од геофизичарката Шарлот Гон Гурантон од Универзитетот во Париз Сити, ова прераспределување е веројатно резултат на фазна промена на материјалот на длабочина од околу 3.000 километри, во близина на долната граница на мантија.

Податоци од мисијата GRACE
Аномалијата е регистрирана од заедничката мисија на германскиот DLR и НАСА наречена Експеримент за обновување на гравитацијата и климата (GRACE), која се состоеше од два сателити во орбитата околу Земјата од 2002 до 2017 година.

Додека орбитираат во ниска орбита, сателитите се исклучително чувствителни на промените во гравитационото поле на Земјата. Тие одржуваат прецизна формација, а растојанието меѓу нив се менува во зависност од јачината на гравитацијата под нив.

Овие промени обично се поврзани со промени во распределбата на масата на површината, како што се движењето на подземните води, топењето на глечерите и промените на нивото на морето, кои се манифестираат како ситни промени во гравитационото поле на планетата.

Потрага по подлабоки причини

Гоњ Гурантон и нејзините колеги се сомневаа дека сателитите можеби забележале и поместувања на масата од длабоко во планетата. Затоа ги пребараа податоците собрани во текот на мисијата GRACE, барајќи знаци на аномалија што не се совпаѓаше со површинската активност.

Помеѓу 2006 и 2008 година, достигнувајќи врв во јануари 2007 година, тие пронајдоа суптилна, но огромна диполна шема: посилна гравитација во едната лента и послаба гравитација веднаш до неа, протегајќи се на околу 7.000 километри над источниот Атлантик.

Таквата шема сугерира прераспределба на масата, а не само додавање или отстранување на маса. Сигналот стана уште поинтригантен бидејќи се совпадна со потрес во магнетното поле на Земјата во истиот регион, снимен од други сателити, познат како геомагнетен потрес. Се верува дека ваквите промени се резултат на процеси длабоко во планетата, во близина или дури и во течното надворешно јадро.

Исклучување на површинските процеси
Истражувачите моделираа различни сценарија за да утврдат дали гравитациската аномалија може да биде поврзана со површинските процеси, со посебен фокус на движењето на водата.

Моделите не само што не успеаја да ја објаснат локацијата, обемот или времето на аномалијата, туку количината на вода потребна за создавање таков сигнал би била физички невозможна.

Откако површинските процеси беа исклучени, тимот беше оставен да утврди кои процеси длабоко под површината би можеле да бидат одговорни.

Промена во минералната структура
Најзастапениот минерал во Земјината обвивка е бриџманитот. Под одредени услови, тој може да претрпи фазен премин, менувајќи се од една кристална структура во друга. Ова значи дека атомите во минералот се преуредуваат во различна конфигурација, а тоа се случува под екстремно високи притисоци и температури кои природно се наоѓаат само на границата јадро-обвивка.

Оваа промена во структурата, исто така, вклучува значителна промена во густината на материјалот, што би ја прераспределило масата во тој регион релативно брзо и би предизвикало драматични поместувања во гравитационото поле погоре. Ова би можело да го објасни и геомагнетниот потрес што се случил во исто време.

Иако работата на тимот сè уште не е потврдена, постојат и други импликации. Сеизмичките податоци открија чудни грутки материјал во близина на јадрото на Земјата кои изгледаат различно од околниот материјал. Предложената локација на фазното поместување што ја предизвикало аномалијата од 2007 година е многу блиску до еден од овие грутки, што би можело да значи дека двата феномена се поврзани.

„Со анализа на временските серии на гравитациски градиенти добиени од GRACE, идентификувавме аномален сигнал на гравитациски градиент во голем обем во источниот Атлантски Океан, кој достигна врв во почетокот на 2007 година, што не може целосно да се објасни со површински извори на вода или текови на јадрени течности“, пишуваат истражувачите.

„Ова нè наведува да шпекулираме дека барем дел од овој сигнал би можел да одразува брзи прераспределби на масата длабоко во пластот.“

Колку се чести овие прераспределби на масата и како тие се вклопуваат во поширокиот контекст на динамиката на внатрешноста на Земјата, останува да се истражи. Истражувањето е објавено во списанието Geophysical Research Letters.