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| In einem „Schwerkraftloch“ im Indischen Ozean sank der Meeresspiegel um etwa 100 m. Illustrationsfoto. (Quelle: CNN) |
Dieses mysteriöse „Schwerkraftloch“ hat Geologen lange Zeit vor ein Rätsel gestellt. Doch kürzlich haben Forscher am Indian Institute of Science in Bengaluru (Indien) eine Erklärung für seine Entstehung gefunden. Es wird durch geschmolzene Lava (Magma) verursacht, die sich im Inneren der Erde bildet.
Um zu diesem Schluss zu gelangen, simulierte das Team am Computer die Entstehung dieses Gebiets vor 140 Millionen Jahren. Das Team stellte die Erkenntnisse in einer neuen Studie vor, die in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ veröffentlicht wurde und auf einen urzeitlichen Ozean hinweist, der nicht mehr existiert.
Der Urmeer verschwindet
Die Menschen glauben oft, die Erde sei eine perfekte Kugel, doch die Wirklichkeit sieht ganz anders aus.
„Die Erde ist im Grunde wie eine klumpige Kartoffel“, sagte der Co-Autor der Studie, Attreyee Ghosh, ein Geophysiker und außerordentlicher Professor am Center for Earth Sciences des Indian Institute of Science. Es handelt sich nicht um eine Kugel, sondern um eine Ellipse, da sich ihre Mitte bei der Rotation des Planeten nach außen wölbt.“
Die Erde weist keine gleichmäßige Dichte und Beschaffenheit auf, einige Bereiche sind dicker als andere – dies wirkt sich erheblich auf die Erdoberfläche und die unterschiedliche Anziehungskraft der Erde an diesen Stellen aus.
Angenommen, die Erdoberfläche wäre vollständig mit Wasser bedeckt, würde das Gravitationsfeld des Planeten auf dieser imaginären Meeresoberfläche Beulen und Vertiefungen erzeugen, erklärt Ghosh. Als Geoide bezeichnet man die Ausbuchtungen und Vertiefungen auf der Meeresoberfläche. Das Geoid ist die Form der Oberfläche eines hypothetischen Ozeans, der nur durch die Gravitationswechselwirkung und Rotation der Erde beeinflusst wird, ohne andere Einflüsse wie Gezeiten und Winde. Geoide haben ungleichmäßige Höhen und Tiefen.
Das „Schwerkraftloch“ im Indischen Ozean – offiziell Indischer Ozean-Geoid genannt – ist der tiefste und anomalste Punkt in diesem Geoid. Es bildet eine kreisförmige Senke, die direkt vor der Südspitze Indiens beginnt und sich über etwa 3 Millionen Quadratkilometer erstreckt. Die Existenz dieses „Lochs“ wurde erstmals 1948 vom niederländischen Geophysiker Felix Andries Vening Meinesz bei einer Schwerkraftuntersuchung von einem Schiff aus entdeckt. Seitdem ist das „Schwerkraftloch“ ein Rätsel geblieben.
„Dies ist das niedrigste Geoid der Erde und es gibt noch immer keine richtige Erklärung dafür“, sagte Frau Ghosh.
Um das herauszufinden, simulierten sie und ihr Team mithilfe eines Computermodells das Gebiet, wie es vor 140 Millionen Jahren aussah, um ein vollständiges Bild der Geologie zu erhalten. Von diesem Ausgangspunkt aus führte das Team 19 Simulationen durch, um die Bewegungen der tektonischen Platten und die Veränderungen des geschmolzenen Gesteins im Erdinneren während der letzten 140 Millionen Jahre nachzubilden.
Sie verglichen die aus Computersimulationen ermittelte Form des Geoids mit dem tatsächlichen Geoid der Erde, das durch Satellitenbeobachtungen ermittelt wurde.
Zukunft ungewiss
Was diese Simulationen auszeichnet, ist das Vorhandensein von Strömen geschmolzener Lava rund um das niedrige Geoid. Man geht davon aus, dass diese zusammen mit der Mantelstruktur in der Umgebung für die Bildung von „Schwerkraftkratern“ verantwortlich sind, erklärt Ghosh.
Diese Simulationen wurden vom Team auf Computern mit unterschiedlichen Parametern für die Dichte des Lavastroms durchgeführt. Insbesondere bildet sich das Geoidtief in Simulationen ohne durch Lavaströme erzeugte Federn nicht.
Diese Lavaströme entstanden durch das Verschwinden eines urzeitlichen Ozeans, als die indische Landmasse vor Dutzenden von Millionen Jahren driftete und schließlich mit dem asiatischen Kontinent kollidierte.
„Vor 140 Millionen Jahren befand sich Indien in einer völlig anderen Lage als heute, und zwischen Indien und Asien befand sich ein urzeitlicher Ozean. Die indische Landmasse begann sich dann nach Norden zu verschieben, wodurch dieser alte Ozean verschwand und die Distanz zwischen Indien und Asien kleiner wurde“, sagte sie.
Als der Urozean in den Erdmantel versank, könnte dies zur Bildung heißer Fontänen geführt haben, die Material mit geringer Dichte näher an die Erdoberfläche transportierten.
Nach den Berechnungen des Forschungsteams entstand diese niedrige Geoidregion vor etwa 20 Millionen Jahren. Es ist schwer zu sagen, ob es in Zukunft verschwinden oder woanders hinziehen wird.
„Alles hängt davon ab, wie sich diese Anomalien über die Erde bewegen“, sagt Ghosh. Vielleicht hält es sehr lange. Es ist aber auch möglich, dass es aufgrund der Bewegung der tektonischen Platten der Erde in einigen hundert Millionen Jahren verschwindet.“
Dies sei „sehr interessant und wird weitere Forschungen zu diesem Thema anregen“, sagte Huw Davies, Professor an der School of Earth and Environmental Sciences der Cardiff University, der nicht an der Studie beteiligt war.
Es gibt gute Gründe, Computersimulationen durchzuführen, um den Ursprung des Geoidtiefs im Indischen Ozean zu bestimmen, sagt Dr. Alessandro Forte, Professor für Geologie an der University of Florida in Gainesville, USA. Er betrachtete dies als einen neuen Schritt nach vorne. „Frühere Studien simulierten lediglich das Absinken von kaltem Material ins Erdinnere, nicht aber den Aufstieg von heißem Material an die Oberfläche des Planeten.“
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