Κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής κρύβεται ένα από τα πιο παράξενα γεωφυσικά φαινόμενα του πλανήτη: μια τεράστια «τρύπα βαρύτητας», γνωστή ως Antarctic Geoid Low (AGL).
Πρόκειται για ένα σημείο στην Ανταρκτική, όπου η βαρυτική έλξη της Γης είναι τόσο ασθενής ώστε η επιφάνεια της θάλασσας «βουλιάζει» έως και 130 μέτρα χαμηλότερα σε σχέση με τις γύρω περιοχές.
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες γνώριζαν την ύπαρξη αυτής της ανωμαλίας στη Θάλασσα Ρος, όμως η ακριβής αιτία της παρέμενε ασαφής. Νέα έρευνα έρχεται πλέον να ρίξει φως στο πώς και πότε δημιουργήθηκε το φαινόμενο.
Η Γη δεν είναι «τέλεια σφαίρα»
Μολονότι ο πλανήτης μας από το διάστημα μοιάζει με μια λεία μπλε σφαίρα, στην πραγματικότητα έχει σχήμα που θυμίζει περισσότερο «ανώμαλη πατάτα». Η αιτία βρίσκεται στις διαφορές της βαρύτητας από περιοχή σε περιοχή.
Όπου η βαρυτική έλξη είναι ασθενέστερη, τα νερά των ωκεανών μετακινούνται προς περιοχές με ισχυρότερη βαρύτητα, δημιουργώντας τεράστιες «καταβυθίσεις» στην επιφάνεια της θάλασσας. Στην περίπτωση της Ανταρκτικής, η διαφορά φτάνει τα 130 μέτρα!
Αργές κινήσεις πετρωμάτων επί εκατομμύρια χρόνια
Η νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση Scientific Reports, καταλήγει στο συμπέρασμα ότι το φαινόμενο είναι αποτέλεσμα εξαιρετικά αργών κινήσεων πετρωμάτων στον μανδύα της Γης.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, πριν από περίπου 70 εκατομμύρια χρόνια - την εποχή που ζούσαν ακόμη οι δεινόσαυροι - λιγότερο πυκνά, θερμά πετρώματα άρχισαν να συσσωρεύονται κάτω από την Ανταρκτική. Η χαμηλότερη πυκνότητά τους εξασθένισε τη βαρυτική έλξη της περιοχής.
Η «τρύπα» ξεκίνησε μικρή, όμως ενισχύθηκε σημαντικά πριν από 50 με 30 εκατομμύρια χρόνια κατά την Ηώκαινο γεωολογική περίοδο αποκτώντας τα χαρακτηριστικά που παρατηρούμε σήμερα.
«Αξονική τομογραφία» της Γης με σεισμούς
Για να χαρτογραφήσουν το φαινόμενο αυτό στην Ανταρκτική οι επιστήμονες συνδύασαν σεισμικές καταγραφές από όλο τον κόσμο με σύνθετα υπολογιστικά μοντέλα της εσωτερικής δομής του πλανήτη.
Ο καθηγητής Αλεσάντρο Φόρτε του Πανεπιστημίου της Φλόριντα εκ των βασικών συγγραφέων της μελέτης, εξήγησε τη μέθοδο με έναν παραστατικό τρόπο: «Φανταστείτε ότι κάνουμε αξονική τομογραφία σε ολόκληρη τη Γη, αλλά δεν έχουμε ακτίνες Χ όπως σε ένα ιατρείο. Έχουμε τους σεισμούς. Τα σεισμικά κύματα είναι το “φως” που φωτίζει το εσωτερικό του πλανήτη».
Αναλύοντας τον τρόπο με τον οποίο τα σεισμικά κύματα διαπερνούν πετρώματα διαφορετικής πυκνότητας, οι ερευνητές δημιούργησαν έναν τρισδιάστατο «χάρτη» του εσωτερικού της Γης. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια υπολογιστικών προσομοιώσεων, υπολόγισαν πού θα ήταν ισχυρότερη ή ασθενέστερη η βαρύτητα. Τα αποτελέσματα ταυτίστηκαν με τα δεδομένα από δορυφόρους μέτρησης βαρύτητας, επιβεβαιώνοντας την αξιοπιστία του μοντέλου.
Πιθανή σύνδεση με τους παγετώνες της Ανταρκτικής
Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι η ενίσχυση της βαρυτικής ανωμαλίας συμπίπτει χρονικά με δραματικές κλιματικές αλλαγές στην Ανταρκτική, συμπεριλαμβανομένης της ταχείας ανάπτυξης των τεράστιων παγοκαλυμμάτων της ηπείρου.
Αν και η αιτιώδης σχέση δεν έχει ακόμη αποδειχθεί, οι επιστήμονες θεωρούν πιθανό να υπάρχει σύνδεση μεταξύ των διεργασιών στο εσωτερικό της Γης και της διαμόρφωσης του κλιματικού συστήματος της Ανταρκτικής.
«Αν μπορέσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα πώς το εσωτερικό της Γης διαμορφώνει τη βαρύτητα και τη στάθμη της θάλασσας, θα αποκτήσουμε πολύτιμη εικόνα για παράγοντες που ενδέχεται να επηρεάζουν την ανάπτυξη και τη σταθερότητα μεγάλων παγοκαλυμμάτων», σημείωσε ο Φόρτε.
Οι ερευνητές σχεδιάζουν να αναπτύξουν νέα μαθηματικά μοντέλα που θα διερευνήσουν περαιτέρω το πώς συνδέεται το κλίμα με τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα βαθιά στο εσωτερικό του πλανήτη.
«Tρύπα βαρύτητας» και στον Ινδικό Ωκεανό
Η Ανταρκτική δεν αποτελεί μοναδική περίπτωση. Στον Ινδικό Ωκεανό έχει εντοπιστεί μια αντίστοιχη ανωμαλία, γνωστή ως Indian Ocean Geoid Low, όπου η στάθμη της θάλασσας είναι περίπου 103 μέτρα χαμηλότερη από τις γύρω περιοχές.
Πρόσφατη μελέτη Ινδών επιστημόνων υποστηρίζει ότι εκεί η ανωμαλία δημιουργήθηκε από στήλες μάγματος χαμηλής πυκνότητας που ανήλθαν από τον μανδύα, πιθανώς ως αποτέλεσμα της βύθισης της αρχαίας τεκτονικής πλάκας της Τηθύος όταν η Ινδία συγκρούστηκε με την Ασία πριν από περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια.
Τα ευρήματα αναδεικνύουν πόσο στενά συνδέονται οι διεργασίες βαθιά στο εσωτερικό της Γης με την επιφάνεια, τους ωκεανούς και ακόμη και με το κλίμα. Και υπενθυμίζουν ότι, κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής, ο πλανήτης εξακολουθεί να κρύβει μυστικά που μόλις αρχίζουμε να κατανοούμε.