دهها سال است که دانشمندان درحال مطالعه پدیدهای شگفتانگیز به نام «حفرههای گرانشی» هستند؛ مناطق وسیعی در پوسته زمین که اثر گرانش در آنها بسیار کمتر از حد میانگین است. اکنون محققان کشف کردهاند که حفره گرانشی بزرگ در زیر یخهای قطب جنوب در طول دهها میلیون سال گذشته بهطور پیوسته بزرگتر شده است.
حفرههای گرانشی در نتیجه حرکات بسیار کُند سنگها در اعماق پوسته زمین و طی دهها میلیون سال شکل میگیرند. اگرچه این تغییرات گرانشی در مقیاس کلی، اعداد کوچکی به نظر میرسند، اما تأثیر آنها بر اقیانوسها بسیار بزرگ است. زمانی که گرانش در یک منطقه ضعیفتر باشد، سطح آب اقیانوس در آن نقطه نسبت به مرکز زمین پایینتر میآید، زیرا آب تمایل دارد به سمت مناطقی با جاذبه قویتر جریان پیدا کند. به همین دلیل، ارتفاع سطح دریا در اطراف قطب جنوب به طور قابلاندازهگیری کمتر از سایر نقاط کره زمین است.
«الساندرو فورته» (Alessandro Forte)، استاد ژئوفیزیک دانشگاه فلوریدا و «پتار گلیشوویچ» (Petar Glišović) از مؤسسه فیزیک زمین پاریس در تحقیق حاضر موفق شدند نقشه حفره گرانشی قطب جنوب را با جزئیات کامل طراحی کنند.
آنها در گامی دشوارتر، با استفاده از مدلهای پیشرفته کامپیوتری و بازسازیهای فیزیکی، مسیر حرکت سنگها در اعماق زمین را تا ۷۰ میلیون سال پیش (یعنی زمان حیات دایناسورها) به عقب برگرداندند. فورته این فرایند را به یک تصویربرداری پزشکی تشبیه میکند:
«تصور کنید که میخواهید از کل کره زمین سیتی اسکن بگیرید، ولی ما مانند مطب پزشکان به اشعه ایکس دسترسی نداریم. ما زلزلهها را در اختیار داریم. امواج زلزله مانند نوری هستند که فضای داخلی سیاره ما را روشن میکنند.»
تصاویر بازسازیشده نشان میدهند که حفره گرانشی قطب جنوب در ابتدا قدرت کمتری داشت، اما بین ۵۰ تا ۳۰ میلیون سال پیش شروع به قدرتمندتر شدن کرد. این زمانبندی دقیقاً همزمان با دورهای است که سیستم آبوهوایی قطب جنوب دچار دگرگونیهای اساسی شد و صفحات بزرگ یخی شکل گرفتند. این اتفاقات تأثیرات گستردهای بر سطح آب دریاها و میزان اسیدیبودن اقیانوسهای سیاره ما گذاشتند.
محققان امیدوارند در آینده با استفاده از مدلسازیهای جدیدتر که گرانش، سطح دریا و تغییرات ارتفاع قارهها را به یکدیگر پیوند میدهند، ارتباط مستقیم و علّی میان تقویت حفره گرانشی و رشد صفحات یخی را آزمایش کنند.
یافتههای این پژوهش در ژورنال Scientific Reports منتشر شده است.
