STUDIU Oamenii de știință au descoperit o primă ipoteză care să explice misterul apariției unei „găuri gravitaționale” în Oceanul Indian

Există o „gaură gravitațională” în Oceanul Indian – un loc în care atracția gravitațională a Pământului este mai slabă, masa acestuia este mai mică decât în mod normal, iar nivelul mării scade cu peste 100 de metri, relatează CNN.

Această anomalie i-a nedumerit mult timp pe geologi, dar acum cercetătorii de la Indian Institute of Science din Bengaluru, India, au găsit ceea ce ei cred că este o explicație credibilă pentru formarea ei: coloane de magmă care vin din adâncul planetei, la fel ca cele care duc la crearea vulcanilor.

Pentru a ajunge la această ipoteză, echipa a folosit supercomputere pentru a simula modul în care s-ar fi putut forma zona, mergând până la 140 de milioane de ani în urmă. Descoperirile, detaliate într-un studiu publicat recent în revista Geophysical Research Letters, se concentrează în jurul unui ocean antic care nu mai există.

Un ocean pe cale de dispariție

Oamenii sunt obișnuiți să se gândească la Pământ ca la o sferă perfectă, dar acest lucru este departe de adevăr.

„Pământul este practic un cartof cu cocoloașe”, a declarat coautorul studiului Attreyee Ghosh, geofizician și profesor asociat la Centrul pentru Științele Pământului din cadrul Institutului Indian de Științe. „Deci, din punct de vedere tehnic, nu este o sferă, ci ceea ce numim elipsoid, deoarece, pe măsură ce planeta se rotește, partea din mijloc se umflă spre exterior”.

Planeta noastră nu este omogenă în ceea ce privește densitatea și proprietățile sale, unele zone fiind mai dense decât altele – acest lucru afectează suprafața Pământului și gravitația sa, a adăugat Ghosh. „Dacă turnați apă pe suprafața Pământului, nivelul pe care îl ia apa se numește geoid – iar acest lucru este controlat de aceste diferențe de densitate în materialul din interiorul planetei, deoarece acestea atrag suprafața în moduri foarte diferite, în funcție de cât de multă masă există dedesubt”, a spus ea.

„Gaura gravitațională” din Oceanul Indian – numită oficial „geodromul scăzut al Oceanului Indian” – este cel mai jos punct al acestui geoid și cea mai mare anomalie gravitațională a acestuia, formând o depresiune circulară care începe chiar în largul vârfului sudic al Indiei și se întinde pe o suprafață de aproximativ 3 milioane de kilometri pătrați. Anomalia a fost descoperită de geofizicianul olandez Felix Andries Vening Meinesz în 1948, în timpul unui studiu gravitațional efectuat de pe o navă, și a rămas un mister.

„Este de departe cea mai mare depresiune a geoidului și nu a fost explicată corespunzător”, a declarat Ghosh.

Pentru a găsi un potențial răspuns, Ghosh și colegii săi au folosit modele computerizate pentru a da ceasul înapoi cu 140 de milioane de ani, pentru a vedea imaginea de ansamblu, din punct de vedere geologic. „Avem unele informații și o anumită încredere despre cum arăta Pământul atunci”, a spus ea. „Continentele și oceanele se aflau în locuri foarte diferite, iar structura densității era, de asemenea, foarte diferită”.

Pornind de la acest punct de plecare, echipa a efectuat 19 simulări până în prezent, recreând deplasarea plăcilor tectonice și comportamentul magmei, sau a rocilor topite, în interiorul mantalei – stratul gros din interiorul Pământului care se află între nucleu și crustă. În șase dintre scenarii, s-a format o depresiune geoidală similară celei din Oceanul Indian.

Factorul distinctiv în toate cele șase modele a fost prezența unor pene de magmă în jurul nivelului scăzut al geoidului, care, împreună cu structura mantalei din vecinătate, se crede că sunt responsabile pentru formarea „găurii gravitaționale”, a explicat Ghosh. Simulările au fost rulate cu diferiți parametri de densitate pentru magmă, iar în cele în care nu au fost prezente consolidări de magmă, nu s-a format depresiunea.

Formațiunile în sine își au originea în dispariția unui ocean străvechi, pe măsură ce masa de uscat a Indiei a alunecat și, în cele din urmă, s-a ciocnit cu Asia, în urmă cu zeci de milioane de ani, a precizat Ghosh.

„India se afla într-un loc foarte diferit în urmă cu 140 de milioane de ani, iar între placa indiană și Asia exista un ocean. India a început să se deplaseze spre nord și, pe măsură ce a făcut acest lucru, oceanul a dispărut și prăpastia cu Asia s-a închis”, a explicat ea. Pe măsură ce placa oceanică a coborât în interiorul mantalei, aceasta ar fi putut stimula formarea consolidărilor de magmă, aducând materialul de densitate scăzută mai aproape de suprafața Pământului.

Viitorul geoidului scăzut

Potrivit calculelor echipei, nivelul scăzut al geoidului s-a format în urmă cu aproximativ 20 de milioane de ani. Este greu de spus dacă va dispărea sau se va îndepărta vreodată.

„Totul depinde de modul în care aceste anomalii de masă de pe Pământ se deplasează”, a declarat Ghosh. „S-ar putea ca ea să persiste pentru o perioadă foarte lungă de timp. Dar s-ar putea, de asemenea, ca mișcările plăcilor să acționeze în așa fel încât să o facă să dispară – câteva sute de milioane de ani în viitor”.

Huw Davies, profesor în cadrul Școlii de Științe ale Pământului și Mediului de la Universitatea Cardiff din Marea Britanie, a declarat că cercetarea este „cu siguranță interesantă și descrie ipoteze interesante, ceea ce ar trebui să încurajeze continuarea lucrărilor pe această temă”. Davies nu a fost implicat în acest studiu.

Dr. Alessandro Forte, profesor de geologie la Universitatea Florida din Gainesville, care nu a fost implicat în acest studiu, consideră că există motive întemeiate pentru a efectua simulări computerizate pentru a determina originea nivelului scăzut al geoidului din Oceanul Indian și că acest studiu reprezintă o îmbunătățire față de cele anterioare. Cercetările anterioare au simulat doar coborârea materialului rece de-a lungul mantalei, în loc să includă și formațiunile fierbinți ale mantalei în ascensiune.

Cu toate acestea, Forte a spus că a găsit câteva defecte în execuția studiului.

„Cea mai remarcabilă problemă cu strategia de modelare adoptată de autori este că nu reușește deloc să reproducă puternicul dinamism al mantalei care a erupt acum 65 de milioane de ani sub locația actuală a Insulei Réunion”, a spus el. „Erupția fluxurilor de lavă care au acoperit jumătate din subcontinentul indian în această perioadă – producând celebrele Trapeze Deccan, una dintre cele mai mari caracteristici vulcanice de pe Pământ – a fost atribuită de mult timp unei puternice coloane de manta care este complet absentă din simularea modelului”.

O altă problemă, a adăugat Forte, este diferența dintre geoid, sau forma suprafeței, prezisă de simularea computerizată și cea reală: „Aceste diferențe sunt vizibile mai ales în Oceanul Pacific, Africa și Eurasia. Autorii menționează că există o corelație moderată, în jur de 80%, între geoidele prezise și cele observate, dar nu oferă o măsură mai precisă a gradului de potrivire numerică a acestora (în studiu). Această neconcordanță sugerează că ar putea exista unele deficiențe în simularea computerizată.”

Ghosh a spus că nu toți factorii posibili pot fi luați în considerare în cadrul simulărilor.

„Acest lucru se datorează faptului că nu știm cu precizie absolută cum arăta Pământul în trecut. Cu cât te duci mai departe în timp, cu atât mai puțină încredere există în modele. Nu putem lua în considerare fiecare scenariu posibil și trebuie să acceptăm, de asemenea, faptul că ar putea exista unele discrepanțe cu privire la modul în care s-au deplasat plăcile de-a lungul timpului”, a spus ea. „Dar credem că motivul general pentru acest nivel scăzut este destul de clar”.