|
Недавно гравитация Земли нарушилась
|
|
|
|
Даже Земля иногда может казаться чужой. Странные гравитационные сигналы, указывающие на сдвиги в гравитационном поле (зафиксированные обсерваториями в прошлом), определенно исходили из нашего плана, но откуда именно они исходили, было неизвестно. Может показаться, что это не так уж глубоко, но оказалось, что это в буквальном смысле глубже, чем кто-либо думал.
|
|
|
|
Хотя эти аномалии, известные как “геомагнитные толчки”, были обнаружены НАСА и Немецким аэрокосмическим центром (DLR) в рамках совместной работы по восстановлению гравитации и климатическому эксперименту (GRACE) много лет назад, причина до сих пор ускользала от ученых. Когда группа исследователей под руководством Шарлотты Гейдж Гурантон из Университета Париж—Сите в Париже исследовала самый последний зарегистрированный сигнал (который был получен в январе 2007 года), они обнаружили, что он исходит откуда-то из-под земной коры или океана.
|
|
|
|
GRACE использовал два спутника для обнаружения гравитационных аномалий с 2003 по 2015 год. Поскольку один из спутников вращается перед другим, прохождение над областью с большей массой означало большую гравитацию, которая (поскольку гравитация увеличивается с увеличением массы) ускоряла спутник, идущий впереди. Если бы головной спутник пролетел над областью с меньшей массой и гравитацией, он бы замедлился. Измерение расстояния между ними помогло создать гравитационную карту планеты. Когда гравитация в данной области сильнее или слабее ожидаемой, это называется гравитационной аномалией, и, хотя они относительно распространены, они не были до конца изучены.
|
|
|
|
|
|
|
Гурантон и ее команда обнаружили аномалию, которая проявилась после изучения данных GRACE. Простираясь на 4350 миль (7000 км) над восточной Атлантикой, он сохранялся с 2006 по 2008 год и проявлялся как пространство с необычно сильной гравитацией рядом с областью, где гравитация была слабой. Первоначально они думали, что источником сигнала может быть океан, но чего—то не хватало - одна только поверхностная вода не могла полностью объяснить интенсивность аномалии.
|
|
|
|
“Наши результаты показывают, что этот гравитационный сигнал исходит глубоко внутри Земли, у основания мантии”, - говорится в исследовании, недавно опубликованном в журнале Geophysical Research Letters. “Мы предполагаем, что это может отражать быстрое перераспределение массы, связанное с фазовым переходом минералов нижней мантии [...], что потенциально может вызвать динамические изменения в форме границы ядро-мантия в течение нескольких лет”.
|
|
|
|
На границе ядро-мантия (CMB) — метко названной границе раздела между мантией и ядром - температура и давление настолько высоки, что могут изменять кристаллическую структуру некоторых минералов. В частности, они могут изменять минерал бриджманит, который кристаллизуется внутри минерала перовскита. Бриджманит - самый распространенный минерал на Земле, но он залегает так глубоко в мантии, что находится далеко за пределами нашей досягаемости, и его можно было изучить только тогда, когда он был обнаружен в метеорите, упавшем на поверхность.
|
|
|
|
Оказывается, бриджманит претерпевает фазовый переход и превращается в постперовскит при воздействии достаточно высоких температур и давлений. Плотность постперовскита намного ниже, чем у бриджманита, и в результате подобные фазовые переходы влияют на плотность в их области мантии. Затем они приводят к перераспределению массы, что проявляется в виде гравитационной аномалии. Поскольку мантия текучая и постоянно меняется, эти аномалии не являются постоянными и могут проявляться в любом месте реликтового излучения (где оно становится достаточно горячим и давящим для фазового перехода).
|
|
|
|
“Теперь предстоит исследовать, как полученные изменения в топографии реликтового излучения могут влиять на динамику потока в керне и геомагнитное поле, а также существование других подобных быстрых событий в глубинах мантии в течение периода наблюдений GRACE (-FO) и их моделирование”, - сказал Гурантон.
|
|
|
|
Итак, оказывается, что гравитационные аномалии, достаточно сильные, чтобы их можно было обнаружить из космоса, начинаются прямо за пределами ядра Земли. Это действительно так глубоко.
|
|
|
|
Источник
|
