Огромные просторы Индийского океана находятся на 100 метров ниже среднего уровня Мирового океана из-за сильного падения земной гравитации. Ученые считают, что теперь они знают причину этого явления.
По словам исследователей, в Индийском океане существует огромная «яма», но это не обычная дыра в нашем понимании. Вместо этого геологи используют термин, обозначающий место, где гравитация Земли ниже средней. И новое исследование, возможно, наконец-то раскрыло ее происхождение: похоже, что “яма” вызвана шлейфами расплавленной породы, поднимающимися из глубин Африки на краях погружающихся остатков древнего океанического дна.
В идеальной вселенной Земля была бы идеальной сферой, а ее гравитация была бы абсолютно одинаковой в каждой точке ее поверхности. Но в реальности Земля сплюснута с обоих полюсов, а вблизи экватора выпуклая. Кроме того, различные регионы оказывают разное гравитационное притяжение в зависимости от массы земной коры, мантии и ядра, находящихся под ними.
Ярко выраженный провал в геоиде под Индийским океаном — так называемый Индоокеанский геоидный минимум (IOGL) — является самой заметной гравитационной аномалией нашей планеты. Она занимает площадь более трех миллионов квадратных километров и сосредоточена примерно в 1200 км к юго-западу от южной оконечности Индии. (Его огромные размеры, а также тот факт, что океан выглядит относительно плоским в любой точке, означает, что провал не виден на поверхности). По словам старшего автора нового исследования Аттрие Гоша, геофизика из Индийского института науки (IISc) в Бангалоре, в результате слабого гравитационного притяжения в этом месте в сочетании с более сильным гравитационным притяжением со стороны окружающих районов, уровень моря в Индийском океане над этой дырой на 106 метров ниже, чем в среднем по миру.
По словам ведущего автора исследования Дебанджана Пала, IOGL был обнаружен в 1948 году во время гравитационной съемки с корабля голландским геофизиком Феликсом Андрисом Венингом Мейнесом. С тех пор Индоокеанский геоидный минимум был подтвержден другими экспедициями на кораблях и измерениями со спутников. Но ученые не знали, почему он там находится.
Чтобы ответить на этот вопрос, Пал и Гош сравнили более десятка компьютерных моделей формирования региона за последние 140 миллионов лет по мере смещения тектонических плит Земли. В каждой модели использовались различные переменные для конвекции расплавленного материала в мантии.
Результаты, опубликованные в журнале Geophysical Research Letters, указывают на то, что IOGL существует из-за характерной структуры мантии в сочетании с соседним возмущением под Африкой, называемым крупной провинцией с низкой скоростью сдвига (LLSVP), которая более известна как «Африканский шар».
Пал объясняет, что африканский шар, который в значительной степени является причиной IOGL, вероятно, образован «Тетианскими плитами» глубоко в мантии. Геологи считают, что эти плиты — древние остатки морского дна океана Тетис, который располагался между суперконтинентами Лавразия и Гондвана более 200 миллионов лет назад. И Африка, и Индия были частью Гондваны, но то, что сейчас является Индией, переместилось на север в океан Тетис, создав за ним Индийский океан, около 120 миллионов лет назад. «Плюмы (горячие мантийные потоки) возникают, когда субдуцированные плиты, принадлежащие старому океану Тетис, погружаются внутрь мантии и достигают границы ядро-мантия», — говорит Пал. — «Мы также показываем, что окружающие мантийные структуры играют определенную роль в возникновении этого низкого уровня, в дополнение к плюмам».
Геофизик Шицзе Чжун из Университета Колорадо в Боулдере говорит, что это интересная попытка лучше понять IOGL.
«Нам нравится говорить о положительных гравитационных аномалиях, таких как суперплюмы над Африкой и Тихим океаном», — говорит он. — «Но геоидный минимум в Индийском океане — это одна из самых глубоких гравитационных аномалий на нашей планете».
Пал говорит, что геоидный минимум, вероятно, принял свою нынешнюю форму около 20 миллионов лет назад, когда плюмы начали распространяться в верхней мантии. И, вероятно, он будет существовать до тех пор, пока мантийный материал будет течь вдоль шлейфа от африканского пятна, что, вероятно, составит еще много миллионов лет.
Читайте также: Изгибающая свет гравитация раскрывает самую большую черную дыру из когда-либо найденных
