Zašto Antarktika ima gravitacijsku rupu

Gravitacija nam se čini pouzdanom, dovoljno stabilnom i dosljednom da se na nju možemo osloniti. Ali stvarnost je daleko čudnija od naše intuicije.

U istini, snaga gravitacije varira na Zemljinoj površini. A najslabija je ispod smrznutog kontinenta Antarktike, nakon što se uzme u obzir Zemljina rotacija.

Novo istraživanje znanstvenika na američkom Sveučilištu Florida, otkriva kako su spori pokreti stijena duboko ispod Zemljine površine tijekom desetaka milijuna godina doveli do današnje antarktičke gravitacijske rupe. Studija ističe da se vrijeme promjena u antarktičkoj gravitacijskoj rupi preklapa s velikim promjenama u klimi Antarktike, a buduća istraživanja mogla bi otkriti kako je promjena gravitacije mogla potaknuti rast ledenih ploča smrznutog kontinenta koje definiraju klimu.

„Ako bolje razumijemo kako Zemljina unutrašnjost oblikuje gravitaciju i razinu mora, dobit ćemo uvid u čimbenike koji mogu biti važni za rast i stabilnost velikih ledenih ploča“, rekao je Alessandro Forte, profesor geofizike na Sveučilištu Florida i koautor nove studije koja rekreira prošlost antarktičke gravitacijske rupe.

Uzrokovane različitim gustoćama stijena duboko ispod Zemljine površine, ove varijacije u gravitaciji su male u apsolutnom smislu. Ali mogu imati posebno velike učinke na oceane. Tamo gdje je gravitacija slabija, površina oceana može biti nešto niže u odnosu na Zemljino središte jer voda otječe prema područjima s jačom gravitacijom. Zbog gravitacijskog otvora, visina površine mora oko Antarktike je mjerljivo niža nego što bi inače bila.

U studiji, nedavno objavljenoj u časopisu Scientific Reports, Forte i dr. Petar Glišović s Pariškog instituta za fiziku Zemlje, mapirali su antarktičku gravitacijsku rupu i otkrili kako se razvijala tijekom milijuna godina. Oslanjali su se na znanstveni projekt koji obuhvaća cijelu Zemlju, a koji je kombinirao globalne snimke potresa s modeliranjem temeljenim na fizici kako bi rekonstruirali trodimenzionalnu strukturu unutar Zemlje. 

„Zamislite da radite CT skeniranje cijele Zemlje, ali nemamo rendgenske snimke kao u liječničkoj ordinaciji. Imamo potrese. Valovi potresa pružaju 'svjetlo' koje osvjetljava unutrašnjost planeta“, rekao je Forte.

Uzimajući u obzir sve stijene koje su njihovi valovi potresa mogli osvijetliti unutar Zemlje i modeliranje temeljeno na fizici kako bi predvidjeli gravitacijski obrazac, Forte i Glišović rekonstruirali su gravitacijsku kartucijelog planeta. Rekonstruirana karta gotovo se podudarala s gravitacijskim podacima koje su snimili sateliti, podupirući realizam njihovih temeljnih modela.

Zatim je uslijedio teži dio, vratiti sat unatrag kako bi se vidjelo kako se antarktička gravitacijska rupa razvijala tijekom eona. Pomoću sofisticiranih računalnih modela koristili su rekonstrukcije temeljene na fizici kako bi vratili tok stijena u unutrašnjosti i pratili promjene 70 milijuna godina unatrag, sve do vremena dinosaura.

Te snimke otkrile su da je gravitacijska rupa u početku bila slabija. Zatim, prije otprilike 50 do 30 milijuna godina, počela je jačati. Vremenski se preklapa s velikim promjenama u klimatskom sustavu Antarktike, uključujući početak široko rasprostranjenog ledenjaštva.

U budućnosti, Forte se nada testirati uzročnu vezu između ove jačajuće gravitacijske rupe i ledenih ploča, koristeći novo modeliranje koje povezuje gravitaciju, razinu mora i promjene kontinentalne elevacije.

"Cilj je odgovoriti na jedno veliko pitanje kako je naša klima povezana s onim što se događa unutar našeg planeta", rekao je Forte.