„Dziura grawitacyjna” pod Antarktydą jak wplywa na całą Ziemię?

Nowe badanie pokazuje, jak powolne ruchy skał głęboko pod powierzchnią Ziemi doprowadziły do powstania dzisiejszej antarktycznej „grawitacyjnej dziury”. Zmiany pokrywają się z ewolucją miejscowego klimatu.

„Dziura grawitacyjna” pod Antarktydą

.Choć na co dzień tego nie odczuwamy, w różnych miejscach Ziemi grawitacja jest nieco inna. Najsłabsza jest pod Antarktydą. Badanie opisane na łamach magazynu „Scientific Reports” pokazuje, gdzie leży przyczyna tej anomalii. Doprowadziły do niej zachodzące przez dziesiątki milionów lat przemieszczenia skał znajdujących się głęboko pod powierzchnią. Co więcej, jak się okazuje, ruchy te korelują ze zmianami antarktycznego klimatu.

– Jeśli lepiej zrozumiemy, w jaki sposób wnętrze Ziemi kształtuje pole grawitacyjne i poziom mórz, zyskamy wgląd w czynniki, które mogą mieć znaczenie dla wzrostu i stabilności wielkich lądolodów – wyjaśnia prof. Alessandro Forte z University of Florida, współautor badania.

Naukowcy tłumaczą, że spowodowane różnymi gęstościami skał pod powierzchnią Ziemi, różnice w polu grawitacyjnym są niewielkie, jeśli się je mierzy w wartościach bezwzględnych. Mogą jednak wywierać duży wpływ na oceany. Tam, gdzie grawitacja jest słabsza, powierzchnia oceanu może znajdować się nieco niżej względem środka Ziemi, ponieważ woda odpływa w kierunku obszarów o silniejszej grawitacji.

Tomografia komputerowa całej Ziemi

.Z powodu „dziury grawitacyjnej” poziom powierzchni morza wokół Antarktydy jest właśnie mierzalnie niższy niż byłby w innym przypadku. Aby wykonać swoją analizę, naukowcy oparli się na obejmującym cały glob projekcie naukowym, w którym połączono zapisy trzęsień Ziemi z modelowaniem teoretycznym, by odtworzyć trójwymiarową strukturę wnętrza Ziemi.

– To jak wykonanie tomografii komputerowej całej Ziemi, tyle że nie mamy promieniowania rentgenowskiego, jak w gabinecie lekarskim. Mamy trzęsienia ziemi. Fale sejsmiczne dostarczają „światło”, które oświetla wnętrze planety – mówi prof. Alessandro Forte.

Mapa grawitacyjna całej Ziemi

.W ten sposób badacz i jego zespół odtworzyli mapę grawitacyjną całej planety. Mapa doskonale odpowiadała referencyjnym danym grawitacyjnym zebranym przez satelity, co potwierdza realizm zastosowanych modeli.

Z pomocą symulacji komputerowych naukowcy sprawdzili następnie, jak skały ukryte głęboko pod ziemią ewoluowały przez ostatnie 70 mln lat. Odkryli, że „antarktyczna dziura” na początku była dużo mniejsza, dopiero 50-30 mln lat temu zaczęła się powiększać. Okres ten pokrywa się w czasie z dużymi zmianami w systemie klimatycznym Antarktydy, w tym z początkiem rozległego zlodowacenia.

Badacze mają już kolejne plany. Teraz chcą sprawdzić, czy istnieje związek przyczynowy między pogłębianiem się „dziury grawitacyjnej” a lądolodami, wykorzystując nowe modele łączące grawitację, poziom morza i zmiany wysokości kontynentów. Jak podkreślają, celem jest odpowiedź na zasadnicze pytanie, jak klimat łączy się z tym, co dzieje się we wnętrzu naszej planety.

Teoria ekspansji Ziemi

.Polska, a szczególnie Wrocław, jest jednym z trzech głównych centrów na świecie, gdzie rozwijana jest teoria ekspansji Ziemi – pisze prof. Jurand WOJEWODA

Wfizyce, w naukach przyrodniczych, ale również w naukach społecznych funkcjonują konstrukcje językowe, które na co dzień wykorzystujemy w mowie potocznej. Nie zawsze zwracamy uwagę na przypisywane im znaczenie. Tymczasem ich poprawne stosowanie bardzo pomaga w opisie otaczających nas zjawisk i zachodzących procesów, przybliża do zrozumienia, jak działa świat.

Czas, przestrzeń i materia

Czas pozwala przemieszczać się w przestrzeni. Narzuca też ograniczenia. Nie jest możliwe, aby jeden i ten sam obiekt występował jednocześnie w dwóch miejscach przestrzeni. Ruch wymaga czasu. Zarówno przestrzeń, jak i czas możemy sobie wyobrazić. Natomiast nie możemy sobie wyobrazić materii jako zjawiska bez przestrzeni i czasu. Bez względu na to, czy będziemy ją rozpatrywać jako energię, czy masę, to dopiero ona nadaje sens istnieniu przestrzeni i czasu. Bez niej te dwa pojęcia są tylko abstraktem – pomysłem człowieka wymierzonym w samotność.

Czasoprzestrzeni, materii i ruchowi zawsze towarzyszy Istota. Jest ona pytaniem o sens i znaczenie istnienia. Jest stanem rzeczy, przyczyną i domniemanym celem. Pozwala nam rozmawiać, pisać i dyskutować. Pozwala nam opracowywać modele naszego miejsca w przestrzeni i czasie. Niektórzy pojmują ją poprzez odwołanie do bytu nadrzędnego, inni przez określenie stanu umysłu. To właśnie umysł, niepojęty fenomen, doprowadził do powstania pojęć czasu, przestrzeni i materii.

Jak opisywać rzeczywistość?

Próby opisu i zrozumienia rzeczywistości dokonywane są za pomocą dwóch metod: odwzorowania i modelowania. Odkrywcza natura człowieka początkowo prowadziła do doznawania oraz rejestracji rzeczywistości, czyli jej opisu. Ten zwykle jest mniej lub bardziej dokładny, w zależności od zastosowanych narzędzi oraz metod. Rzetelny opis zjawisk daje podstawę do wnioskowania o zachodzących procesach. Te ujmowane są w modele, w tym w prawa o ogólnym zastosowaniu. Odwzorowanie nie może wykraczać poza zakres istniejących faktów. Model musi być funkcjonalny. Może stanowić uproszczony obraz rzeczywistości, ale może też ją zastępować. Proteza nie musi wyglądać tak jak część organu człowieka, aby spełniała swoją funkcję.

.Człowiek w miarę swojego rozwoju zaczynał od odwzorowania, ponieważ było to zadanie najbardziej potrzebne. Konsekwencją były pytania: Co to jest? Jak to działa? Czemu służy? Jak to wykorzystać?

PAP/Marek Matacz/MJ