Одне з найдивніших місць на поверхні Землі: людина тут важить трохи менше, ніж зазвичай

Гравітація на Землі доволі стабільна: якщо кинути м'яч на землю в Англії та зробити те ж саме в Австралії — ви виявите, що вони падають на землю приблизно з однаковою швидкістю. Утім, учені використовують слово "приблизно" не випадково: гравітація на Землі не зовсім однорідна, а її сила залежить від розподілу маси і того, де ви перебуваєте щодо неї, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

По суті, це схоже на те, як гравітація Місяця сильніша на Землі, ніж гравітація Юпітера, незважаючи на те, що Юпітер приблизно в 26 000 разів масивніший за Місяць. Причина в тому, що Місяць розташований набагато ближче. Аналогічно, на нас діє більша гравітація, коли ми знаходимося ближче до великої кількості маси на планеті.

Гравітація Землі

За словами вчених, Земля випинається на екваторі через своє обертання, перетворюючись на сплюснутий сфероїд, а не на справжню сферу. У результаті, на Північному полюсі, де людина перебуває ближче до основної маси планети, наша вага трохи більша, ніж на екваторі, де людина перебуває далі від нього.

Дослідники з усього світу, зокрема учасники місії NASA з вивчення гравітації та клімату (GRACE), намагалися якомога точніше скласти карту гравітаційного поля Землі. Для цього вони використовували високочутливі супутники, розділені відстанню в 220 кілометрів. Місія вимірювала гравітацію, пов'язуючи її з відстанню між двома супутниками: коли гравітація збільшувалася, передній супутник прискорювався, а відстань між ними збільшувалася. Коли гравітація збільшувалася між супутниками, відстань між ними зменшувалася; зворотне відбувалося, коли гравітація зменшувалася перед парою супутників або між ними.

Вчені використовували цей та інші методи: в результаті, їм вдалося виявити кілька цікавих "гравітаційних аномалій" — місць, де гравітація відрізняється від очікуваної для цього регіону, виходячи з наявних даних. Наприклад, у районі Гудзонової затоки в Канаді ваша вага буде трохи меншою, ніж в інших частинах планети. Це не так уже й багато — приблизно на чотири тисячних відсотка менше, ніж у середньому на поверхні Землі. Утім, знадобилося чимало досліджень, щоб учені нарешті змогли пояснити причину.

Дослідники зазначають, що основна причина була відома і раніше: регіону, ймовірно, не вистачає деякої маси порівняно з іншими частинами планети. Тепер учені також з'ясували, що це, схоже, спричинено кількома факторами, включно з подіями останнього льодовикового періоду, який зазвичай називають останнім льодовиковим періодом.

Саме в цей час Лаврентійський льодовиковий щит, що покривав більшу частину Канади, просунувся через країну, виштовхуючи щільні породи та стискаючи їх під собою. Коли крижаний покрив розтанув, у цій області утворилася відсутня маса, яка зараз повільно відновлюється.

Однак, згідно з новим аналізом супутникових даних GRACE, це становить лише близько 25-45% гравітаційної аномалії, що спостерігається в Гудзоновій затоці. Вважається, що аномалія, яка залишилася, ймовірно, викликана активністю глибоко під поверхнею планети. Наприклад, підйом і опускання магми створюють конвекційні потоки, які можуть тягнути вниз континентальні плити, зменшуючи масу в цьому районі і роблячи гравітацію там зовсім трохи слабкішою.

У результаті вчені виявили, що найбільша негативна аномалія маси на планеті, де гравітація слабша, ніж в інших місцях, розташована в Пуерто-Риканській западині. Там гравітація була виміряна приблизно на 380 мілігалонів менше, ніж ми очікували.

Геофізик Пітер Молнар досліджував аномалію ще 1977 року і попередні моделі гравітації припускали, що товщина земної кори досить рівномірна. Однак, оглянувши місцевість, учений зрозумів, що це не так, і аномалія, найімовірніше, спричинена великим і щільним "висячим клапаном" атлантичної літосфери під траншеєю.

Найслабша гравітація на Землі

Де ж на поверхні нашої планети знаходиться місце, де гравітація справді найслабша, а не просто слабша, ніж очікується. З огляду на дані, відомі про масу і гравітацію, такі місця, як вершина Евересту, були б вельми розумним припущенням, оскільки найвища гора у світі утримує нас на значній відстані від усієї цієї маси внизу. Але найслабші виміри гравітації на поверхні насправді знаходяться на горі Невадо-Уаскаран у Перу, де прискорення вільного падіння становить 9,7639 метрів за секунду в квадраті, що зумовлено поєднанням чинників.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, як учені виявили силу, що створила все у Всесвіті.

Раніше Фокус писав про те, що найсильніша гравітаційна діра Землі прихована під Антарктидою: вона породила крижані щити.

Під час написання використовувалися матеріали New Scientist, GRACE, IFLScience.