Nietypowy sygnał z głębi Ziemi. Próbują to wyjaśnić po dwóch dekadach
Prawie 20 lat temu nad wschodnim Atlantykiem odnotowano anomalię grawitacyjną. Najnowsza analiza danych z misji GRACE wskazuje na szybkie przemieszczenie masy w głębokim płaszczu Ziemi.
Naukowcy opisali sygnał grawitacyjny, który satelity zarejestrowały u wybrzeży Afryki blisko dwie dekady temu. Według nowego badania, długotrwała anomalia mogła wynikać z nagłej zmiany rozmieszczenia masy w pobliżu granicy płaszcza i jądra planety.
Anomalia grawitacyjna nad Atlantykiem
Zespół badawczy przeglądał archiwalne dane z satelitów GRACE, działających w latach 2002–2017. Wykryty sygnał trwał ok. dwa lata nad wschodnim Atlantykiem i osiągnął maksimum w styczniu 2007 r. Naukowcy zauważyli, że był to sygnał o orientacji północ–południe i rozciągał się na ok. 7 tys. km, czyli niemal na długość całej Afryki.
Co istotne, pojawienie się anomalii zbiegało się w czasie z tzw. geomagnetycznym "szarpnięciem” — gwałtowną zmianą w przebiegu zmian ziemskiego pola magnetycznego. Badacze sugerują, że oba zjawiska mogą mieć wspólne źródło w głębokim wnętrzu Ziemi.
Jak GRACE mierzy zmiany grawitacji Ziemi
GRACE to bliźniacza para satelitów realizowana wspólnie przez NASA i Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR). Statki poruszały się jeden za drugim po tej samej orbicie, a badacze śledzili odległość między nimi, aby wykrywać minimalne różnice wywołane zmianami siły grawitacji. Z analizy wynika, że:
- Zmiany grawitacji zwykle wynikają z różnic w koncentracji masy.
- Przemieszczanie się wody w oceanach może lokalnie modyfikować pole grawitacyjne.
W tym badaniu naukowcy przefiltrowali dane, by wychwycić sygnały pochodzące z głębi Ziemi, a nie z powierzchni czy strefy przybrzeżne j.Autorzy pracy proponują, że anomalia wiązała się z szybkim przemieszczeniem masy w dolnym płaszczu, w pobliżu jądra zewnętrznego. Dolny płaszcz składa się w dużej mierze z krzemianu magnezu (MgSiO3). Badacze wskazują na możliwą transformację fazową z perowskitu do post-perowskitu, która pod działaniem wysokiego ciśnienia mogła zmienić strukturę minerału i w efekcie rozmieszczenie masy.
Publikacja i zakres analizy
Wyniki opublikowano 28 sierpnia w czasopiśmie "Geophysical Research Letters". Analiza objęła dane GRACE z lat 2003–2015, a zidentyfikowana anomalia trwała od 2006 do 2008 r., z maksimum w styczniu 2007 r. Badanie dodaje argumentów, że głęboki płaszcz Ziemi może szybko reagować na procesy mineralogiczne, które wpływają zarówno na pole grawitacyjne, jak i magnetyczne.
Na potrzeby publikacji wykorzystano także kontekst misji GRACE przedstawiany przez NASA, w tym opis sposobu pomiaru mikrozmian odległości między satelitami w tandemie.
