Van egy hatalmas terület a Földön, ahol alacsonyabb a gravitáció – de miért?
A gravitáció vonzása alapvetően állandó lenne a Földön, ha bolygónk tökéletes és homogén gömb lenne. De nem az, hegységek és óceánok borítják, anyaga pedig különböző sűrűségű – ezért is nevezzük a Föld alakját „geoid”-nak.
Mélyen az Indiai-óceán alatt a tömegvonzás rendkívül alacsony szintre gyengül, és nagyjából ott, ahol a tengerfenéken egy hatalmas mélyedés található, nagyjából hárommillió négyzetkilométeres “gravitációs lyukat” képez.
Hajóról végzett kutatások és műholdas mérések már régen kimutatták, hogy a tengerszint az indiai szubkontinens csücskénél süllyed a gravitációs kötélhúzás miatt.
Annak okáról, hogy mi okozta ezt a relatív gyengülést, sokáig elképzelésünk sem volt. Most az Indiai Tudományos Intézet két kutatója előállt egy teóriával arról, hogy milyen jelenségek játszhatnak szerepet ebben.
“Mindezek a korábbi tanulmányok a jelenlegi anomáliát vizsgálták, és nem foglalkoztak azzal, hogy hogyan is jöhetett létre” – magyarázzák Debanjan Pal és Attreyee Ghosh geotudósok a ScienceAlert által is közzétett tanulmányukban.
Szerintük a válasz több mint 1.000 kilométerrel a földkéreg alatt rejlik, ahol egy ősi óceán hideg, sűrű maradványai 30 millió évvel ezelőtt egy Afrika alatti “palatemetőbe” zuhantak, és forró, olvadt kőzetet kevertek fel.
2018-ban az indiai Nemzeti Sark- és Óceánkutató Központ tudósainak egy csoportja szeizmométerek sorát telepítette a deformációs zónánál a tengerfenékre, hogy feltérképezzék a területet.
Mivel az anomália messze van a tengerparttól, korábban kevés szeizmikus adatot gyűjtöttek ott. Az említett 2018-as felmérés eredményei arra utaltak, hogy az Indiai-óceán alatt forró, olvadt kőzetből álló „fúvókák” emelkednek ki, amelyek valamilyen módon hozzájárulnak a jelenséghez.
Hosszabb távú megfigyelésekre volt szükség ahhoz, hogy rekonstruálni lehessen az alacsony gravitáció (geoid-mélypont) korai szakaszát. Pal és Ghosh tehát ennek kialakulását követte nyomon azáltal, hogy modellezték, hogyan siklottak a tektonikus lemezek a Föld olvadt köpenyén az elmúlt 140 millió év során.
Akkoriban az indiai tektonikus lemez éppen kezdett elszakadni a Gondwana nevű szuperkontinenstől, hogy megkezdje észak felé tartó utazását. Ahogy az indiai lemez előrehaladt, a Tethys-tenger nevű ősi óceán feneke a földköpenybe süllyedt, és mögötte megnyílt az Indiai-óceán.
Pal és Ghosh több mint egy tucatnyi számítógépes modellel szimulációkat futtatott a lemezek és a köpeny mozgásáról, és összehasonlította a mélypont alakját, amelyet a modellek megjósoltak, magáéval a valós horpadáséval.
Az Indiai-óceáni geoid mélypontot a jelenlegi formájában reprodukáló modellekben egy dolog közös volt: az alacsony sűrűségű, forró magma fúvókái. Pal és Ghosh feltételezése szerint ezek a fúvókák, egy jellegzetes köpenyszerkezet mellett, hozták létre az alacsony gravitációs szintet.
“Röviden, eredményeink azt sugallják, hogy a megfigyelt geoid-mélypont alakjának és amplitúdójának megfeleléséhez a fúvókáknak elég felhajtóerővel kell rendelkezniük ahhoz, hogy feljussanak a köpeny közepes mélységeibe” – írja a szerzőpáros.
Az első ilyen fúvókák körülbelül 20 millió évvel ezelőtt jelentek meg, az Indiai-óceáni geoid-mélyponttól délre, és körülbelül 10 millió évvel azután, hogy a régi Tethys-tenger az alsó köpenybe süllyedt. Ahogy a fúvókák a litoszféra alatt terjedtek, és az Indiai-félsziget felé közeledtek, az alacsony gravitációs szint egyre erősödött.
Mivel eredményeik összhangban vannak Ghosh korábbi, 2017-es modellezési munkájának elemeivel, a páros azt sugallja, hogy a fúvókák azután keletkeztek, hogy a Tethys tengerfenék az alsó köpenybe süllyedt.
Néhány, a munkában részt nem vevő kutató azonban nincs meggyőződve a modell eredményeinek helyességéről, és úgy nyilatkoztak, hogy ez még nem egyértelmű szeizmográfiai bizonyíték arra, hogy a szimulált fúvókák valóban jelen vannak az Indiai-óceán alatt, és számos további vizsgálat szükségeltetik az elmélet alátámasztása érdekében.
Ez is érdekes lehet:
itt tudod támogatni az oldalunkat
