A „gravitációs gödör Antarktisz alatt” úgy hangzik, mint egy B-kategóriás sci-fi, ahol a pingvinek előbb-utóbb űrruhát kapnak, a kutatók meg komoran suttogják: „Ne menj a Ross-tenger fölé, ott gyengébb a gravitáció…” Nyugi: nem fogsz beleesni semmibe. A jelenség valós, csak nem hollywoodi. Viszont baromi izgalmas, mert megmutatja, hogyan tud a Föld mélye – több ezer kilométerrel alattunk – beleszólni olyan felszíni dolgokba, mint a tengerszint, sőt közvetve az antarktiszi jégtakaró története.
Gravitáció: a „mindig ugyanannyi” erő, ami valójában folyton finoman változik
A hétköznapokban a gravitáció olyan, mint a háttérben futó alapzene: nem is figyelsz rá, mégis minden ritmusát ő adja. Csakhogy a gravitáció nem teljesen egyforma mindenhol, mert attól függ, mennyi tömeg van alattad és hogyan oszlik el.
A Föld belsejében a kőzetek sűrűsége nem egyenletes: van, ahol hidegebb, sűrűbb anyag süllyed (mint egy „kőzet-lift” lefelé), máshol melegebb, könnyebb anyag emelkedik (mint egy nagyon lassú, nagyon forró lávalámpa). Ezek a különbségek a gravitációs térben is nyomot hagynak.
A józanító rész: emberként ebből alig érzékelsz bármit. Ha a gravitáció „alacsony” és „magas” pontjai között mérlegre állnál, a különbség nagyjából pár gramm lenne. Ettől még a műholdak és a geofizikusok szemében ez óriási jel.
Mi az a „gravitációs gödör” valójában? Üdv a geoidnál, a Föld „krumpli-alakjánál”
A tudományos neve: Antarctic Geoid Low (AGL) – magyarul kb. „antarktiszi geoid-mélyedés”. A geoidot úgy képzeld el, mint a Föld gravitációja által kijelölt, képzeletbeli „tengerszintfelületet”. Csakhogy ez nem egy tökéletes gömb vagy ellipszoid, hanem inkább egy bumfordi krumpli: itt púposabb, ott horpadtabb.
És mi történik ott, ahol gyengébb a gravitáció? A víz (nagyon hosszú idő alatt, nagyon finoman) inkább elfolyik a nagyobb gravitáció felé. Emiatt a gyengébb gravitációjú régiókban a tengerfelszín mérhetően alacsonyabban ül, mint „kéne”. Antarktisz környékén ez a hatás különösen látványos a mérésekben.
Oké, de honnan tudjuk, mi van a jég alatt – és főleg a köpenyben?
A Princeton–Florida–Párizs tengelyen készült friss kutatás egyik legszebb mondata az volt, hogy a kutatók olyanok, mintha CT-t készítenének a Földről – csak épp nincs röntgen. Helyette van földrengés.
A földrengéshullámok áthaladnak a bolygón, és más sebességgel terjednek különböző anyagokban. Ebből a kutatók képesek „belső térképet” rajzolni a köpeny sűrűségviszonyairól (ez a szeizmikus tomográfia). A csapat ezt összekötötte fizikai alapú, 3D köpenyáramlás-modellekkel, majd jött a merész rész: visszatekerték a rendszert nagyjából 70 millió évvel. Igen: egészen oda, amikor még a dinoszauruszoknak nem volt elég bajuk, ezért a Föld mélye is rendezte a sorait.
Mit találtak? A gödör nem tegnap keletkezett – és volt egy nagy „átrendeződés”
A kutatók szerint az AGL legalább ~70 millió éve létezik, de nem mindig ugyanúgy nézett ki.
• A kezdeti időszakban a legerősebb globális „geoid-mélypont” még nem pont ott volt, ahol ma.
• Később – nagyjából 50 és 30 millió évvel ezelőtt – a rendszer jelentősen átalakult: a mélyedés erősödött, és a hangsúly áthelyeződött az Antarktisz környékére (különösen a Ross-tenger / Ross-self térségére).
• A tanulmány szerint az elmúlt évtízmilliárd… bocsánat, évtízmillió évben a mélyedés erejéhez egyre jobban hozzájárultak a felső köpeny folyamatai is, nem csak a mélyebb, stabilabb sűrűség-anomáliák.
A kutatók még egy érdekes „mellékszálat” is említenek: ez az átrendeződés időben egybeesik egy kb. 50 millió évvel ezelőtti nagyobb, földtörténeti léptékű változással a Föld forgástengelyének lassú vándorlásában (True Polar Wander) – ami plusz független kapaszkodót adhat az egész modellnek.
Mi köze ennek a jéghez? Lehet, hogy több, mint gondolnánk
A történet egyik legcsábítóbb része az, hogy az AGL erősödése nagyjából ugyanabba az időablakba esik, amikor az Antarktisz klímája óriási fordulatot vett, és megindult a kiterjedt eljegesedés.
A kutatók óvatosak: nem azt mondják, hogy „a gravitációs gödör csinálta a jeget”. Inkább azt, hogy a mélybeli folyamatok a gravitáción és a geoidon keresztül befolyásolhatják a tengerszint regionális viselkedését, és ez akár visszahat olyan tényezőkre is, amelyek fontosak a jégtakaró növekedésénél és stabilitásánál. És itt van a nagy természeti.hu-s tanulság: a klíma nem csak „légkör + óceán”. A Föld egy rendszer, ahol a köpeny lassú áramlása is képes a háttérből alakítani a díszletet.
Miért jó ez nekünk, a fotelgeofizikusoknak?
Mert ha jobban értjük, hogyan formálja a Föld belseje a gravitációt és a tengerszintet, akkor:
• pontosabban érthetjük a múltbeli jégtakaró-fejlődést,
• jobban szét tudjuk választani, mi „belső” és mi „külső” (éghajlati) hatás és
• tisztábban láthatjuk, hogy a nagy jégtakarók stabilitásánál milyen tényezők játszhatnak szerepet.
Nem a pingvin alatt van a gödör, hanem a bolygó memóriájában
Az antarktiszi „gravitációs gödör” nem fenyegetés, hanem üzenet. Azt mondja: a Föld mélye emlékszik, és a jelenben is dolgozik – csak olyan tempóban, hogy mi legfeljebb a műholdak grafikonjain vesszük észre. És ha legközelebb azt hallod, hogy „a tengerszint ilyen-olyan”, érdemes hozzátenni egy extra gondolatot is: a tengerszint nem csak a víz mennyisége. Néha az is, hogy a Föld belseje épp merre húzza azt a vizet.
