Ogromna anomalija u Zemljinom gravitacionom polju

Godine 2007. iznad istočnog Atlantskog okeana dogodilo se nešto neobično. Prema satelitima koji prate Zemlju, u gravitacionom polju našeg planeta pojavila se anomalija kontinentalnih razmjera koja se kasnije vratila u normalu, piše Science Alert.

Taj neobičan događaj, neprimjetan ljudima na površini, tek je nedavno otkriven u podacima prikupljenim satelitima za praćenje gravitacije. Nova analiza sugeriše da je uzrok bila ogromna preraspodjela mase duboko ispod nas.

Prema timu koji je vodila geofizičarka Šarlot Gonj Guranton sa Univerziteta Pariz Siti, ta je preraspodjela vjerovatno rezultat fazne promjene materijala na dubini od oko 3000 kilometara, blizu donje granice plašta.

Podaci iz misije GRACE

Anomaliju je zabilježila zajednička misija njemačkog DLR-a i NASA-e pod nazivom Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), koju su činila dva satelita u orbiti oko Zemlje od 2002. do 2017. godine.

Dok kruže u niskoj orbiti, sateliti su izuzetno osjetljivi na promjene u Zemljinom gravitacionom polju. Održavaju preciznu formaciju, a udaljenost između njih mijenja se u zavisnosti od jačine gravitacije ispod njih.

Te se promjene obično povezuju s promjenama u raspodjeli mase na površini, kao što su kretanje podzemnih voda, otapanje ledenjaka i promjene nivoa mora, što se sve očituje kao sitne promjene u gravitacionom polju planeta.

Potraga za dubljim uzrokom

Guranton i njene kolege pretpostavili su da su sateliti možda zabilježili i pomake mase iz dubine planeta. Zato su pretražili podatke prikupljene tokom cijelog trajanja misije GRACE, tražeći znakove anomalije koja se ne podudara s površinskom aktivnošću.

Između 2006. i 2008, s vrhuncem u januaru 2007, pronašli su suptilan, ali ogroman dipolni uzorak: jaču gravitaciju u jednom pojasu i slabiju odmah do njega, protežući se oko 7000 kilometara iznad istočnog Atlantika. Takav uzorak ukazuje na preraspodjelu mase, a ne samo na njeno dodavanje ili uklanjanje.

Signal je postao još intrigantniji jer se podudarao s trzajem u Zemljinom magnetskom polju u istoj regiji, zabilježenim drugim satelitima, poznatim kao geomagnetski trzaj. Vjeruje se da su takve promjene rezultat procesa duboko unutar planeta, blizu ili čak u tečnoj vanjskoj jezgri.

Isključivanje površinskih procesa

Istraživači su modelirali različite scenarije kako bi utvrdili može li se gravitaciona anomalija povezati s površinskim procesima, s posebnim naglaskom na pomicanje vode. Ne samo da modeli nisu uspjeli objasniti lokaciju, razmjere ili vrijeme anomalije, već bi količina vode potrebna za stvaranje takvog signala bila fizički nemoguća.

Nakon što su isključeni površinski procesi, timu je preostalo da utvrdi koji su procesi duboko ispod površine mogli biti odgovorni.

Promjena u strukturi minerala

Najzastupljeniji mineral u Zemljinom plaštu je bridgmanit. Pod određenim uslovima, on može proći faznu tranziciju, prelazeći iz jedne kristalne strukture u drugu. To znači da se atomi unutar minerala preslažu u drugačiju konfiguraciju, a to se događa pod izuzetno visokim pritiscima i temperaturama koji se prirodno nalaze samo na granici jezgra i plašta.

Ova promjena u strukturi uključuje i značajnu promjenu gustine materijala, što bi relativno brzo preraspodijelilo masu u toj regiji i proizvelo dramatične pomake u gravitacionom polju iznad. To bi takođe moglo objasniti i geomagnetski trzaj koji se dogodio u isto vrijeme.

Iako rad tima tek treba biti potvrđen, postoje i druge implikacije. Seizmički podaci otkrili su čudne nakupine materijala blizu Zemljinog jezgra koje se čine drugačijim od okolnog materijala. Predložena lokacija faznog pomaka koji je uzrokovao anomaliju 2007. godine nalazi se vrlo blizu jedne od tih nakupina, što bi moglo značiti da su ta dva fenomena povezana.

„Analizirajući vremenske serije gravitacionih gradijenata dobijenih iz GRACE-a, identifikovali smo anomalan signal gravitacionog gradijenta velikih razmjera u istočnom Atlantskom okeanu, maksimalan početkom 2007. godine, koji se ne može u potpunosti objasniti površinskim izvorima vode niti tokovima tečnosti jezgra“, pišu istraživači.

„To nas navodi na pretpostavku da bi barem dio ovog signala mogao odražavati brze preraspodjele mase duboko u plaštu.“

Koliko su česte ove preraspodjele mase i kako se uklapaju u širi kontekst dinamike Zemljine unutrašnjosti, tek ostaje za istražiti. Istraživanje je objavljeno u časopisu Geophysical Research Letters, prenosi Indeks.