Wissenschaftler haben im Indischen Ozean ein „Schwerkraftloch“ entdeckt. Dort ist die Schwerkraft der Erde am geringsten, weshalb alles dort leichter ist als normal.
Diese Anomalie hat Geologen lange Zeit vor ein Rätsel gestellt. Kürzlich haben Forscher vom Indian Institute of Science im indischen Bengaluru eine Erklärung für die Entstehung dieses Lochs gefunden. Dies liegt daran, dass tief im Inneren des Planeten gebildetes geschmolzenes Magma durch die Subduktionszonen einer früheren tektonischen Platte gestört wird.
Um zu dieser Hypothese zu gelangen, simulierte das Team am Computer die Entstehung dieses Gebiets vor 140 Millionen Jahren. Die Erkenntnisse, die in einer kürzlich in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlichten Studie ausführlich beschrieben werden, drehen sich um einen urzeitlichen Ozean, der nicht mehr existiert.
Einer neuen Studie zufolge ist der Meeresspiegel an einem 1948 entdeckten „Schwerkraftloch“ um mehr als 100 Meter gesunken. (Foto: ESA)
Die Menschen stellen sich die Erde oft als perfekte Kugel vor, doch die Realität weicht stark von der Theorie ab. Weder die Erde noch das Gravitationsfeld der Erde sind eine perfekte Kugel. Da diese Schwerkraft proportional zur Masse ist, hängt die Form des Gravitationsfelds des Planeten von der Massenverteilung innerhalb des Planeten ab.
„Die Erde ist im Grunde 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. Technisch gesehen ist es also keine Kugel, sondern eine Ellipse, da sich die Mitte bei der Rotation des Planeten nach außen wölbt.“
Unser Planet weist hinsichtlich seiner Dichte und Eigenschaften eine heterogene Struktur auf, wobei einige Bereiche eine größere Dicke aufweisen als andere. Dies wirkt sich erheblich auf die Erdoberfläche und die unterschiedliche Anziehungskraft der Erde an diesen Stellen aus. Stellen Sie sich vor, die Erdoberfläche wäre vollständig von einem ruhigen Ozean bedeckt. Die Schwankungen im Gravitationsfeld des Planeten könnten in diesem imaginären Ozean Beulen und Vertiefungen erzeugen.
Dementsprechend wird es Bereiche mit größerem Volumen und Bereiche mit kleinerem Volumen geben. Die resultierende Form – ein sogenanntes Geoid – scheint aus kleinen, unregelmäßigen Klumpen zu bestehen, die an Teig erinnern.
Der tiefste Punkt auf dem Geoid der Erde ist eine kreisförmige Vertiefung im Indischen Ozean, 105 m unter dem mittleren Meeresspiegel. Dies ist das „Schwerkraftloch“ der Erde.
Der Ausgangspunkt des „Schwerkraftlochs“ im Indischen Ozean liegt unmittelbar vor der Südspitze Indiens und umfasst eine Fläche von rund 3 Millionen Quadratkilometern. Die Existenz dieses Kraters wurde erstmals 1948 vom niederländischen Geophysiker Felix Andries Vening Meinesz bei einer Schwerkraftuntersuchung von einem Schiff aus entdeckt.
„Es handelt sich um den bislang tiefsten Punkt auf dem Geoid der Erde, und es gibt dafür keine eindeutige Erklärung“, sagte Frau Ghosh.
Um das herauszufinden, verwendeten Ghosh und ihre Kollegen ein Computermodell, um das Gebiet vor 140 Millionen Jahren nachzubilden und so ein vollständiges Bild der Geologie zu erhalten. Von diesem Ausgangspunkt aus hat das Team bislang 19 Simulationen durchgeführt und dabei die Bewegungen tektonischer Platten und Veränderungen des Erdmantels der letzten 140 Millionen Jahre nachgestellt.
Für jede Simulation variierte das Wissenschaftlerteam die Parameter, die die Bildung von Magma-Plumes unter dem Erdmantel des Indischen Ozeans beeinflussen. Anschließend verglichen sie die aus verschiedenen Simulationen ermittelte Form des Geoids mit dem tatsächlichen Geoid der Erde, das durch Satellitenbeobachtungen ermittelt wurde.
Sechs der insgesamt 19 vorgestellten Szenarien kamen zu dem Schluss, dass sich ein Geoidtiefdruckgebiet mit einer ähnlichen Form und Amplitude wie im Indischen Ozean gebildet hatte. In jeder dieser Simulationen ist das Geoidtief im Indischen Ozean von heißen Magmafontänen geringer Dichte umgeben.
Die Magmaplumes könnten zusammen mit den umgebenden Mantelstrukturen für die Form und Amplitude des niedrigen Geoids verantwortlich sein. Dies sei auch die Ursache für die Entstehung von „Schwerkraftlöchern“, erklärte Experte Ghosh.
Es wurden Simulationen mit unterschiedlichen Parametern für die Magmadichte durchgeführt. Es ist bemerkenswert, dass sich in Simulationen ohne von der Magmawolke erzeugte Plumes das Geoidtief nicht bildet.
Die Fontänen selbst stammen aus dem Verschwinden eines urzeitlichen Ozeans, als der Indische Ozean vor zig Millionen Jahren trieb und schließlich mit Asien kollidierte, sagte Frau Ghosh.
„Vor 140 Millionen Jahren befand sich der Indische Ozean in einer völlig anderen Lage, und zwischen dem Indischen Ozean und den asiatischen tektonischen Platten befand sich ein Ozean. „Dann begann sich der Indische Ozean nach Norden zu bewegen, wodurch der Ozean verschwand und die Lücke zwischen dem Indischen Ozean und Asien kleiner wurde“, erklärte Ghosh.
Als sich die Indische Platte vom Superkontinent Gondwana löste und mit der Eurasischen Platte kollidierte, wurde die Tethys-Platte, die den Ozean zwischen den darüber liegenden Platten bildete, in den Erdmantel subduziert.
Im Laufe von zig Millionen Jahren sank die Kruste der Tethys-Platte in den darunter liegenden Erdmantel und ließ unter Ostafrika einen Pool heißer Magma entstehen. Dies wiederum fördert die Bildung von Plumes, wodurch Magma-Plumes entstehen, die Material mit geringer Dichte näher an die Erdoberfläche bringen.
Himangshu Paul, ein Experte am National Geophysical Research Institute in Indien, weist jedoch darauf hin, dass es keine eindeutigen seismischen Beweise dafür gebe, dass die simulierten Magmafontänen tatsächlich unter dem Indischen Ozean vorhanden seien.
Er argumentiert, dass es noch weitere, bislang unentdeckte Faktoren hinter dem niedrigen Geoid gebe, wie zum Beispiel die genaue Lage der alten Tethys-Gebirgszüge. „In Simulationen ist es unmöglich, genau nachzuahmen, was in der Natur passiert“, sagte er.
Neue Modelle zeigen, dass das Geoidtief weniger mit einer bestimmten darunterliegenden Struktur als vielmehr mit der Magmasäule und den sie umgebenden Reservoirs zu tun hat, sagt Bernhard Steinberger vom Deutschen GeoForschungsZentrum.
Phuong Thao (Quelle: CNN)
Nützlich
Emotion
Kreativ
Einzigartig
Zorn
[Anzeige_2]
Quelle
Kommentar (0)