Antarktyka w „dziurze grawitacyjnej”. To jedna z przyczyn zlodowacenia?
Natężenie pola grawitacyjnego Ziemi nie jest równomierne. W jednych miejscach jest ono słabsze, w innych silniejsze. Stąd, między innymi, biorą się różnice w poziomie wody w oceanach. W miejscach gdzie grawitacja jest słabsza, poziom oceanu jest nieco niższy, gdyż woda odpływa do miejsc o silniejszej grawitacji. Najsłabsza zaś grawitacja jest nad Antarktydą. Lodowy kontynent znajduje się w „dziurze grawitacyjnej”. Alessandro M. Forte i Petar Glišović z Institut de Physique du Globe de Paris prześledzili ruch skał, który w ciągu milionów lat doprowadził do powstania tej „dziury”.
Wyobraźmy sobie Ziemię jako balon wypełniony wodą. Gdybyśmy całą oblali ją wodą i poczekali, aż się uspokoi, woda nie rozłożyłaby się równomiernie. Grubsza warstwa byłaby tam, gdzie grawitacja jest silniejsza, zatem tam, gdzie pod powierzchnią jest więcej masy, a cieńsza tam, gdzie grawitacja jest najsłabsza. Ta powierzchnia hipotetycznej spokojnej wody to właśnie geoida, mapa tego, jak silna jest grawitacja w różnych miejscach planety.
W miejscu, gdzie masy jest mniej, gdzie grawitacja jest słabsza i geoida się obniża, powstaje zagłębienie – minimum geoidy. Według globalnego systemu odniesienia WGS84 największe takie minimum geoidy, sięgające 106 metrów, znajduje się pod Oceanem Indyjskim. Innymi słowy, tam geoida jest najbardziej zniekształcona w porównaniu z idealną gładką Ziemią o równomiernie rozłożonej masie.
Jednak Forte i Glišović zauważają, że Ziemia obraca się, przez co jest spłaszczona na biegunach i wydęta na równiku. Jeśli zaś odejmiemy ten efekt, to okaże się, że największe zagłębienie geoidy znajduje się nad Morzem Rossa, na Antarktydzie. Naukowcy zadali sobie więc pytanie, dlaczego właśnie tam grawitacja jest tak słaba. Wychodząc od obecnego stanu wnętrza Ziemi, zachodzących tam procesów, wykorzystali zaawansowaną metodę odwrotnego modelowania. Mówiąc wprost, za pomocą odpowiednich równań cofnęli się o 70 milionów lat.
Skąd jednak wiedzieli, że ich równania rzeczywiście dobrze modelują przeszłość? Przeprowadzili otóż ważny test niezależności. Porównali przewidywania wykorzystanego modelu z danymi paleomagnetycznymi. Dane te wskazują, że około 50 milionów lat temu doszło do przesunięcia osi obrotu ziemi (tzw. prawdziwa wędrówka biegunów, True Polar Wander, TPM). Okazało się, że model przewidział, iż takie zjawisko, w tym czasie musiało zajść.
Z modelowania wynika, że zagłębienie antarktyczne istnieje od co najmniej 70 milionów lat. Jednak jeszcze 65 milionów lat temu jego centrum znajdowało się bardziej nad południowym Atlantykiem. Następnie, między 50 a 30 milionów lat temu przesunęło się gwałtownie stronę Morza Rossa i jednocześnie pogłębiło o około 30%. Zjawisko to zbiega się w czasie z TPM.
A co jeszcze bardziej intrygujące, ta zmiana zagłębienia geoidy nastąpiła tuż przed wielkim zlodowaceniem Antarktyki, które miało miejsce około 34 milionów lat temu. Autorzy sugerują, że być może ta zmiana kształtu geoidy mogła wpłynąć na względny poziom morza wokół Antarktyki, co mogło stworzyć warunki sprzyjające narastaniu lądolodu.
Komentarze (0)