Krążące wokół Ziemi satelity zarejestrowały tajemnicze zmiany w polu grawitacyjnym. Naukowcy podejrzewają, iż doszło do przemieszczeń mas skalnych blisko granicy z jądrem planety.
Zmiany zaszły prawie 20 lat temu, jednak dopiero teraz naukowcy je zidentyfikowali, analizując dane z satelitów misji GRACE. Te urządzenia przez 15 lat monitorowały subtelne zmiany w grawitacji Ziemi. zwykle wykorzystywano je do śledzenia zmian poziomu wód gruntowych czy topnienia lodowców. Tym razem jednak ich pomiarów użyto w zupełnie nowy sposób – do wykrycia procesów zachodzących niemal 3 tys. km pod powierzchnią.
Odkrycie zespołu badaczy pokazuje, iż w rejonie u wybrzeży Afryki Zachodniej, głęboko w płaszczu Ziemi, mogło dojść do gwałtownego zwiększenia gęstości skał. A to może oznaczać, iż we wnętrzu naszej planety doszło do ruchu mas skalnych lub choćby do niewielkiego przemieszczenia się granicy między jądrem a płaszczem.
Zmiana tak głęboka, iż jest widoczna z kosmosu
Na pierwszy rzut oka wydaje się to wręcz niemożliwe. Jak satelity mogą dostrzec coś, co dzieje się tysiące kilometrów pod ziemią? Odpowiedź leży jednak w niezwykłej precyzji pomiarów. Kiedy jedna z pary satelitów GRACE napotykała niewielką zmianę w grawitacji (np. nad masywnym pasmem górskim), oddalała się na chwilę od drugiej. Te niewielkie różnice w odległości były rejestrowane i przekształcane w mapy grawitacyjne Ziemi.
W 2007 r. pojawił się w tych danych niezwykły sygnał – coś zmieniło masę wnętrza planety w trudny do wyjaśnienia naturalnymi zjawiskami na powierzchni sposób. A iż nie da się go przypisać wodzie, lodowi czy innym znanym procesom, naukowcy zaczęli podejrzewać, iż jego źródło musi leżeć głęboko w litosferze.
To zmiana struktury skał? A może coś większego?
Hipoteza badaczy zakłada, iż winowajcą może być perowskit, czyli minerał występujący w dolnych partiach płaszcza Ziemi. Pod wpływem ogromnych ciśnień jego struktura krystaliczna mogła ulec przeobrażeniu, powodując jednocześnie zwiększenie gęstości otaczających go skał. To z kolei mogło wywołać lokalne przemieszczenia masy sięgające aż do granicy z jądrem Ziemi i w efekcie wpłynąć na przepływ materii w płynnym jądrze.
Jeśli tak rzeczywiście się stało, to zmiany te mogły wpłynąć także na pole magnetyczne naszej planety. Co ciekawe, w tym samym czasie inne satelity zarejestrowały właśnie w tym rejonie anomalie magnetyczne. Czy oba zjawiska są ze sobą powiązane? Naukowcy nie mają jeszcze pewności, ale to jedna z najbardziej obiecujących hipotez.
Wnętrze planety nie jest aż tak stabilne, jak sądziliśmy
To pierwsze tak silne dowody na to, iż wnętrze Ziemi potrafi się dynamicznie zmieniać w skalach czasowych mierzalnych dla człowieka. Dotąd sądzono, iż zmiany w płaszczu czy jądrze są zbyt powolne, by dało się je zaobserwować w ciągu życia jednego pokolenia. Nowe badania to zmieniają.
Co dalej? Na razie sygnał z 2007 r. pozostaje jedynym tego typu w danych satelitarnych, jednak naukowcy nie wykluczają, iż pojawią się kolejne. Ma być to możliwe dzięki nowej generacji satelitów GRACE-FO. To, co dzieje się tysiące kilometrów pod naszymi stopami, wpływa na wszystko: od trzęsień ziemi, przez stabilność magnetosfery, aż po klimat. jeżeli uda się lepiej zrozumieć te zmiany, możemy zyskać zupełnie nowy wgląd w ewolucję naszej planety.
*Źródło grafiki wprowadzającej: Pavel Chagochkin / Shutterstock
