Искаш да отслабнеш? Помисли къде да се заселиш!

В случай, че искате да отслабнете, отидете в Канада. С това предложение излиза екип от учени от Центърът по Астрофизика Харвард-Смитсониън в Кембридж, Масачузетс. Изследването, направено от екипа учени, воден от Марк Тамисиеа) се базира на данните получени от сателитите-близнаци GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). В стартиралия през 2002 проект участват NASA, GFZ (Геоизследователски Център Потстдам), Университетът в Остин, Тексас и DLR (Германският Център за Аерокосмически Изследвания). Резултатите, получени от изследването, публикувани от списание Сайънс, показват, че живеещите в някои слабо населени области в северните части на Канада изпитват по-слабо гравитационното въздействие на Земята. Понижението в силата на гравитацията не е голямо, около четири хиядни от процента, но достатъчно, за да позволи на ученте да извлекат ценна информация за последния Ледников период и динамиката на земната мантия.

Земята преди време

В своята геологическа история Земята е претърпявала значителни промени, които следват определена цикличност. Преди около 250 милиона години, например, Земята съвсем не е била такава каквато я познаваме днес. На планетата е съществувал само един континент, който се е образувал в следствие на сливането на съществуващите до тогава континенти. Днес учените наричат този континент Пангея. Според учените евентуално повторно сливане на съвременните континенти в един голям, може да се случи в следващите 250 милилона години. Този геологически сценарий е получил името Пангея Ултима. В следствие на цикличните промени конфигурацията на континентите се е сменяла неколкократно. Образували са се нови континенти, които по-късно на свой ред се сливали в големи континентални структури. На учените е известно, че някои от частите на Земната кора, известни като кратони или още, като щитове, не подлежат на промени. Някои от тях са оцеляли в продължение на милиарди години. Причината за тази устойчивост се крие в тяхната дебелина, както и във фактът, че са вкоренени в земната мантия на значителна дълбочина - до 200 километра. Един от тези кратони е получил от геолозите името Лаврентия, известен още и под името Канадски щит. Както подсказва името му, тази стабилна част от земната кора, обхваща почти цялата северна половина на Канада, чак до Северния ледовит океан. Гренландия и части от САЩ (планинската верига Адирондак и северната част на щата Уисконсин) също са част от Канадския щит.

Последният ледников период

Преди около 20 000 хиляди години, голяма част от северна Америка е била покрита от Лаврентийската ледена покривка - огромен глетчер, чиято дебелина на някои места е достигала до 3 километра. Както подсказва името му, местоположението на този ледник съвпада с това на Канадския щит. Смазващата тежест на леда е причина за потъването на земната кора под него, в резултат на което, част от полутечната земна мантия се изместила. Този ефект е бил особено силен в две области в северна Канада, опиращи на изток със Залива Хъдсън. В следствие на това се образували два огромни свода. Учените поддържат теорията, че земната гравитация е запазила ехото от ледниковите сводове, като чифт тръпчинки върху лицето на Земята, където силата на земното привличане е намалена.

GRACE на помощ

С помощта на сателитите-близнаци GRACE, учените са направили карта на двете гравитационно аномалии. Данните събрани в хода на поректа са позволили на изследователите също така да проследят и промените във времето. Спътникът използва свръх прецизни часовници, с чиято помощ проследява неравномерностите в своята орбита, причинени от аномалиите в земната гравитация. Ръководителят на научаната група Марк Тамисиеа споделя за списание Сайънс, че стойността на гравитационните сили в двете области е около 1/25000 от нормалното. С времето силата на земното притегляне в тези участъци се увеличава бавно в следствие на повдигането на земната кора и запълването на освободеното място от мантията на Земята. Основавайки се на наблюденията на GRACE за период от 4 години, Тамисиеа и колегите му са изчислили, че ще отнеме около 300 000 години докато гравитацията възвърне предишната си сила.

Eквипотенциалните повърхности са повърхности с постоянна потенциална функция във всичките си точки. Концепцията в основата си е математическа и намира приложение във физиката. В геодезията, функцията се използва за описване на геоида - повъхността описваща математическата форма на Земята, а оттам и гравитационното поле и служи за отправна точка при измерването на височини.

Учените смятат, че тези наблюдения носят ценна информация за земната кора и мантията, и по-специално за тяхната способност да отгварят на възникнали деформации.

Практическата стойност на GRACE

Освен информацията за това, къде на Земята човек може да се почуства по-лек, проектът GRACE притежава и по-значими практически аспекти. Гравитационният модел на GRACE ще позволи подобряването на отправните координатни системи за определяне на позционни координати, по-добро изчисление на орбитите на геодезичните сателити, а така също и по-точна еквипотенциална повърхност спрямо която могат да се изчисляват издиганията на Земната повърхност.

В статията е използвана анимация на Американската Геоложка Агенция.