Po storu ledo sluoksniu, kelių tūkstančių metrų gylyje po Antarktidos paviršiumi, mokslininkai aptiko nematomą „gravitacinę skylę“. Šioje srityje traukos jėga yra silpnesnė nei bet kur kitur Žemėje. Ekspertai neabejoja, kad šis atradimas gali atskleisti giliai Žemės gelmėse vykstančių procesų paslaptis ir parodyti, kaip jie veikia klimatą bei ledu amžinai sukaustyto žemyno raidą.
Mokslininkai šį reiškinį vadina Antarctic Geoid Low – Antarktidos geoidine įduba. Tai didžiausia tokio tipo „antigravitacinė“ depresija Žemėje, aptikta geofizinių tyrimų metu. Geoidą galima įsivaizduoti kaip hipotetinį paviršių, nusitęsiantį po žemynais ir formuojamą Žemės traukos bei sukimosi jėgų. Ten, kur masė po paviršiumi yra mažesnė arba kitaip pasiskirsčiusi, šis paviršius tarsi įdumba, sukeldamas tokias anomalijas.
Nauji tarptautinės geofizikų komandos tyrimai žengia žymiai toliau nei ankstesni darbai, apsiriboję tik dabartiniu Žemės gravitaciniu vaizdu. Mokslininkai panaudojo seisminių matavimų duomenis ir pažangius kompiuterinius modelius, kad atkurti, kaip ši anomalija kito per pastaruosius 70 milijonų metų. Jų darbo rezultatai publikuoti žurnale Scientific Reports.
Kas tiksliai paaiškėjo? Po Antarktida egzistuoja stipriausia nelinearinė geoidinė „duobė“ planetoje, o jos dabartinė forma – lėtų, milijonus metų trunkančių procesų Žemės gelmėse rezultatas. Ši silpnesnės traukos zona neatsirado staiga. Ji formavosi šimtus milijonų metų vykstant mantijos konvekcijai, kai tankesnė uolienų medžiaga grimzta giliau, o karštesnė ir mažiau tanki kyla aukštyn, pamažu keisdama masės pasiskirstymą po žemynu.
Tyrėjai šią struktūrą vadina ilgalaikių medžiagos judėjimų įrašu, atspindinčiu ne tik gravitacinio lauko pokyčius, bet ir galimai lydėjusiu dideles klimato permainas. Kompiuteriniai modeliai, paremti Žemės seisminės tomografijos duomenimis, leido tarsi atsukti laiką atgal ir nustatyti, kad pirmosios šios geoidinės duobės formavimosi fazės prasidėjo maždaug prieš 70 milijonų metų. Ypač stipriai anomalija gilėjo maždaug prieš 50–30 milijonų metų. Būtent tada Antarktida iš vidutinių platumų regiono virto žemynu, nuolat padengtu ledu ir milžiniškomis ledynų kepurėmis, kokias matome šiandien.
Gravitacine skyle šį reiškinį vadinti galima tik sąlygiškai – tai tikrai nėra zona, kur trauka išnyksta visiškai ar atsiranda tuštuma, į kurią būtų galima „paskęsti“. Vis dėlto traukos jėga ten yra šiek tiek mažesnė nei kitur, ir būtent tai ypač domina mokslininkus. Anomalija leidžia „perskaityti“ Žemės plutos plokščių judėjimo, subdukcijos ir medžiagos srautų mantijoje istoriją, besitęsiančią milijonus metų.
Vienas įdomiausių šių tyrimų aspektų – laiko sutapimas tarp geoidinės duobės stiprėjimo ir esminių klimato pokyčių Antarktidoje. Maždaug prieš 34 milijonus metų žemyną ėmė nuolat dengti ledas. Šis procesas smarkiai paveikė pasaulinę temperatūrą, jūrų lygį ir visos planetos klimato cirkuliaciją. Nors mokslininkai dar neturi įrodymų, kad gravitacinė anomalija tiesiogiai sukėlė ledėjimo pradžią, faktas, jog abu reiškiniai vyko tuo pačiu geologiniu laikotarpiu, leidžia svarstyti, kad giluminiai Žemės procesai gali daryti didesnę įtaką klimatui, nei manyta iki šiol.
Be to, tyrėjai mano, kad geresnis šios gravitacinės anomalijos supratimas gali būti praktiškai naudingas prognozuojant būsimus aplinkos pokyčius. Žinios apie mantijos judėjimą ir masės persiskirstymą padeda tiksliau modeliuoti ledynų elgseną, jūrų lygio kitimus ir ilgalaikes Žemės klimato raidos tendencijas.
