Аномалія у гравітаційному полі Землі виникла внаслідок зміщення маси.

Майже два десятиліття тому в Атлантичному океані помітили щось дивне. Аномалію засікли супутники, а тепер учені вважають, що знайшли причину цієї події.

У 2007 році над східною частиною Атлантичного океану відбулася незвичайна подія: супутники, які обертаються навколо Землі, зафіксували, що гравітаційне поле планети зазнало аномалії в масштабах континенту, а потім повернулося до звичайного стану, як повідомляє Science Alert.

У Фокус. Технології запустили власний Telegram-канал. Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найновіших та найцікавіших подій у світі науки!

Ця незвичайна подія пройшла непоміченою для мешканців поверхні Землі, проте вчені зафіксували її завдяки інформації, отриманій від супутників, що здійснюють гравітаційний моніторинг. Останні дослідження свідчать про те, що причиною явища став величезний перерозподіл маси в надрах планети.

Дослідження здійснила команда науковців під керівництвом геофізикині Шарлотти Гогн Гурантон з Паризького міського університету у Франції. Вони виявили, що перерозподіл, ймовірно, стався внаслідок фазового переходу речовини на глибині приблизно 3000 кілометрів, поблизу нижньої межі мантії.

Варто підкреслити, що аномалію вдалося виявити завдяки спільній місії DLR та NASA, що отримала назву "Експеримент із гравітаційного відновлення та клімату" (GRACE). Ця пара супутників здійснювала свої орбітальні польоти навколо Землі з 2002 до 2017 року.

Супутники, які перебувають на низькій навколоземній орбіті, демонструють велику чутливість до варіацій гравітаційного поля Землі у порівнянні з датчиками, розташованими на поверхні. Вони знаходяться в безпосередній близькості один до одного, утворюючи певну конфігурацію, а відстань між ними коливається залежно від змін у гравітаційних силах.

Дослідники вважають, що ці трансформації можуть бути зумовлені змінами в розподілі мас на планетарній поверхні, що виявляється через легкі коливання в гравітаційному полі Землі, зокрема:

Група дослідників висунула припущення, що ці супутники могли зафіксувати зміни маси, що відбуваються в глибинах планети. Для перевірки цієї гіпотези науковці проаналізували дані, зібрані в рамках місії GRACE, в пошуках можливих аномалій, які не пов'язані з поверхневими процесами.

Аномальне явище було зареєстровано в проміжку з 2006 по 2008 рік, з максимальним проявом у січні 2007 року. Дослідники виявили ледь помітну, проте значну аномалію: підвищена гравітація в одній смузі та знижена відразу ж за нею, що простягається на приблизно 7000 кілометрів над східною частиною Атлантики. Отримані дані свідчать про перерозподіл маси, а не про просте додавання або видалення.

Ще цікавішим стало те, що сигнал збігався з ривком магнітного поля Землі в тому ж регіоні, зареєстрованим іншими супутниками, відомими як геомагнітний ривок. Автори нового дослідження вважають, що ці зміни є результатом змін глибоко всередині планети, поблизу або навіть у рідкому зовнішньому ядрі.

Під час дослідження вчені змоделювали кілька сценаріїв, щоб визначити, чи може гравітаційна аномалія бути пов'язана з поверхневими процесами, приділяючи особливу увагу переміщенню води, як ґрунтової, так і океанічної.

Завдяки використанню моделей дослідникам вдалося не лише встановити місце, масштаб та час виникнення аномалії, а й визначити, що фізично неможливо оцінити обсяг рухомої води, необхідної для появи аномалії такого масштабу. Після виключення поверхневих процесів вченим залишалося лише визначити, які внутрішні процеси планети могли спричинити дане явище.

Найпоширеніший мінерал у земній мантії — це бриджманіт ((Mg,Fe)SiO₃). У певних умовах цей мінерал може undergo фазовий перехід, змінюючи свою кристалічну структуру з перовскіту на постперовскіт. Простими словами, атоми в середині мінералу змінюють свою конфігурацію в решітці — цей процес відбувається при надзвичайно високих температурах і тисках, які спостерігаються лише на межі ядра та мантії.

Ця трансформація структури бриджаманіту призводить до істотних змін у щільності матеріалу, що може призвести до перерозподілу маси в певній області, викликаючи різкі коливання гравітаційного поля під нею. Це також може бути причиною геомагнітного зсуву, що відбувся в той же період.

Зазначимо, що результати дослідників ще доведеться перевірити, проте вчені виявили ще кілька цікавих особливостей. Наприклад, сейсмічні дані вказують на дивні згустки матеріалу поблизу ядра планети, властивості яких, мабуть, відрізняються від властивостей навколишнього матеріалу. Передбачуване місце розташування зсуву фази гравітаційної аномалії 2007 року знаходилося дуже близько до одного з цих згустків, що може вказувати на зв'язок цих двох явищ.

Нагадаємо, що раніше ми повідомляли про виявлення величезної аномалії в магнітному полі Землі, яка продовжує збільшуватися.