Геофизическое исследование проследило происхождение гравитационной аномалии Антарктиды до мелового периода

Недавнее геофизическое исследование, результаты которого опубликованы в 2026 году, установило, что происхождение самой значительной гравитационной аномалии на планете, расположенной под ледяным покровом Антарктиды, уходит корнями на 70 миллионов лет назад, во времена эпохи динозавров. Эта область, характеризующаяся наименьшей силой гравитации на Земле, является прямым следствием различий в плотности глубоко залегающих скальных структур в недрах планеты.

Международная группа ученых, включая специалистов из Парижского института физики Земли, применила передовые методы для создания трехмерной модели внутреннего строения Земли, что сравнимо с проведением компьютерной томографии планеты. Исследователи, в частности профессор Алессандро Форте из Университета Флориды и Петар Глишович, использовали глобальные записи сейсмических событий и физическое моделирование для реконструкции динамики мантии, начиная от современности и двигаясь в прошлое до начала кайнозойской эры, то есть примерно 66 миллионов лет назад.

Механизм формирования этой гравитационной впадины, или антарктической геоидной аномалии, оказался результатом не одного, а двух мощных, противоположно направленных процессов, происходивших в мантии. С одной стороны, наблюдалось погружение значительных объемов холодных и, соответственно, более плотных пород в мантию вдоль тихоокеанского и южноатлантического краев континента. С другой стороны, одновременно происходило всплытие массивного скопления более горячего и менее плотного материала из глубин океана, в частности, под морем Росса.

Наиболее интенсивная фаза формирования этой аномалии, согласно моделям, пришлась на период между 50 и 30 миллионами лет назад. Этот временной интервал примечателен тем, что он совпал со значительным смещением оси вращения Земли. Данное совпадение наводит ученых на мысль о глубокой взаимосвязи между конвекционными процессами в земной мантии, формированием гравитационного поля и глобальной ориентацией планеты в пространстве.

Подобные гравитационные колебания, вызванные неоднородностью плотности под поверхностью, имеют прямое влияние на уровень Мирового океана. В зонах, где гравитационное притяжение ослаблено, как в случае с Антарктидой, водная масса перетекает в области с более сильным притяжением, что приводит к понижению уровня моря относительно центра Земли. Понимание этих глубинных процессов критически важно, поскольку, как отмечает профессор Форте, это может дать представление о факторах, влияющих на рост и стабильность крупных ледяных щитов.

Традиционно самой глубокой впадиной в геодезических моделях считался «Индийский геоидный минимум», обнаруженный еще в 1948 году. Однако, когда исследователи исключают из расчетов сплюснутость Земли, вызванную ее вращением (гидростатический подход), истинный полюс минимального гравитационного потенциала смещается именно к Антарктиде, в район моря Росса. Это смещение указывает на то, что антарктическая аномалия отражает более чистую картину истинной динамики недр планеты, очищенную от центробежных эффектов вращения.

Исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Scientific Reports, подтвердило реалистичность лежащих в основе моделей, поскольку реконструированная гравитационная карта практически полностью совпала с эталонными данными, полученными со спутников. Ученые продолжают работу, стремясь установить причинно-следственную связь между развитием этой гравитационной воронки и изменениями в ледяных покровах, чтобы ответить на фундаментальный вопрос о связи внутреннего строения Земли и ее климатических систем.