18 лет назад, к огромному удивлению ученых, в гравитации Земли внезапно произошел сильный сбой
Много лет назад орбитальные обсерватории стали фиксировать странные гравитационные импульсы. Они были реальны, исходили с нашей планеты, но их источник оставался тайной. Ученые знали, что где-то в теле Земли происходит перераспределение колоссальных масс, но где именно, было тайной. Что касается разгадки, она оказалась невероятно поразительной.
С 2003 по 2015 год на орбите работала уникальная миссия GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Это был совместный проект NASA и Немецкого аэрокосмического центра (DLR). Два спутника летели друг за другом и выполняли на первый взгляд нелепую работу — измеряли расстояние между собой с микроскопической точностью.
Зачем? Все было до гениальности просто. Например, ведущий спутник пролетает над подводной горой или плотным геологическим пластом. Масса в этой точке больше, гравитация сильнее — и спутник, как машина, скатившаяся с горки, слегка ускоряется, увеличивая дистанцию до своего напарника. Если же впереди область с пониженной гравитацией, например, глубокий океанический желоб, ведущий спутник замедляется.
Так, шаг за шагом, пиксель за пикселем, тандем спутников составлял точнейшие гравитационные карты всей планеты. Именно на них ученые и начали замечать аномалии — области, где гравитация была то аномально сильной, то подозрительно слабой. Практически каждому случаю исследователи находили свое, хотя и сложное, объяснение.

«Неровности» в гравитации, обнаруженные спутниками
Но вот одна аномалия категорически не хотела вписываться ни в одну из имеющихся теорий. Она была гигантской, стойкой и совершенно необъяснимой.
Впервые существование этой аномалии зафиксировали в 2006 году. В 2007 году она достигла пика и продолжала водить ученых за нос еще год с лишним, раскинувшись на целых 7000 километров в восточной части Атлантического океана. Это было все равно что найти на карте мира материк-призрак, который то появляется, то исчезает.
Расследование этого гравитационного детектива возглавила Шарлотта Гурантон из университета Париж-Сите. Изучив данные GRACE, научная команда пришла к выводу, что версии, связанные с поверхностью (течения, таяние льдов), абсолютно не выдерживали критики. Интенсивность аномалии была такова, что ее не могли объяснить даже огромные массы океанской воды. След вел глубже. Гораздо глубже.
— говорится в исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters.
Это открытие переворачивает с ног на голову большинство современных научных теорий о строении Земли. Источник загадочного сигнала находился не на поверхности, и даже не в земной коре, а у самой границы между мантией и ядром — в загадочной области, которую ученые называют ГЯМ (граница ядра и мантии). Это место, где заканчивается каменная мантия и начинается бурлящее металлическое ядро. Температуры здесь достигают тысяч градусов, а давление сравнимо с давлением в центре некоторых планет. Это настоящая термоядерная преисподняя нашей планеты.

Внутреннее строение Земли
Но что могло происходить там, в этом аду, чтобы вызвать столь мощные и быстрые изменения гравитационного поля? У ученых, наконец-то, появился главный подозреваемый.
Внимание! А теперь настало время познакомиться с уникальным минералом. С одной стороны, бриджманит является самым распространенным минералом на планете. Из него состоит по меньшей мере половина объема нижней мантии нашей планеты.
Но с другой стороны, добыть его невозможно, так как он залегает невероятно глубоко. Сами ученые сумели изучить бриджманит как следует лишь после того, как он был обнаружен в одном из метеоритов.

Весь бриджманит, имеющийся в распоряжении ученых
Итак, бриджманит стал центральной фигурой этого гравитационного детектива. Оказывается, при определенных, экстремальных условиях температуры и давления на границе ядра и мантии, этот минерал претерпевает фазовый переход. Он превращается в другой минерал — постперовскит.
Ключевое различие между ними — плотность. Постперовскит значительно менее плотен, чем бриджманит. Представьте себе лед, плавающий в воде: менее плотное вещество всплывает. Нечто похожее, хотя и в масштабах целых континентов и со скоростью, растянутой на годы, происходит в глубинах мантии.
Огромные объемы породы меняют свою плотность, начинают медленное, но мощное движение. Это и есть то самое «быстрое перераспределение массы», о котором пишут ученые. Колоссальные массы глубинного вещества приходят в движение, и их танец рождает тот самый гравитационный сигнал, который смогли уловить спутники за сотни километров от Земли.
Открытие Гурантон и ее команды — это не конец истории, а лишь пролог к новому, еще более захватывающему расследованию. Оказалось, гравитационные аномалии, достаточно сильные, чтобы их можно было обнаружить из космоса, рождаются в самых что ни на есть глубинных «подвалах» нашей планеты, сразу за пределами ее ядра.
Что это значит для нас? Движения в жидком металлическом ядре ответственны за магнитное поле Земли — наш щит от смертоносной солнечной радиации. Если процессы на границе ядра и мантии способны влиять на эту динамику, значит, глубинные метаморфозы бриджманита могут в буквальном смысле управлять нашим планетарным щитом.
Земля приоткрыла одну свою тайну, но за ней, несомненно, скрываются многие другие.
Скачки гравитации
С 2003 по 2015 год на орбите работала уникальная миссия GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Это был совместный проект NASA и Немецкого аэрокосмического центра (DLR). Два спутника летели друг за другом и выполняли на первый взгляд нелепую работу — измеряли расстояние между собой с микроскопической точностью.
Зачем? Все было до гениальности просто. Например, ведущий спутник пролетает над подводной горой или плотным геологическим пластом. Масса в этой точке больше, гравитация сильнее — и спутник, как машина, скатившаяся с горки, слегка ускоряется, увеличивая дистанцию до своего напарника. Если же впереди область с пониженной гравитацией, например, глубокий океанический желоб, ведущий спутник замедляется.
Так, шаг за шагом, пиксель за пикселем, тандем спутников составлял точнейшие гравитационные карты всей планеты. Именно на них ученые и начали замечать аномалии — области, где гравитация была то аномально сильной, то подозрительно слабой. Практически каждому случаю исследователи находили свое, хотя и сложное, объяснение.

«Неровности» в гравитации, обнаруженные спутниками
Но вот одна аномалия категорически не хотела вписываться ни в одну из имеющихся теорий. Она была гигантской, стойкой и совершенно необъяснимой.
Впервые существование этой аномалии зафиксировали в 2006 году. В 2007 году она достигла пика и продолжала водить ученых за нос еще год с лишним, раскинувшись на целых 7000 километров в восточной части Атлантического океана. Это было все равно что найти на карте мира материк-призрак, который то появляется, то исчезает.
След уходит вглубь
Расследование этого гравитационного детектива возглавила Шарлотта Гурантон из университета Париж-Сите. Изучив данные GRACE, научная команда пришла к выводу, что версии, связанные с поверхностью (течения, таяние льдов), абсолютно не выдерживали критики. Интенсивность аномалии была такова, что ее не могли объяснить даже огромные массы океанской воды. След вел глубже. Гораздо глубже.
Наши результаты свидетельствуют о том, что этот гравитационный сигнал исходит из недр Земли, от основания мантии
— говорится в исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters.
Это открытие переворачивает с ног на голову большинство современных научных теорий о строении Земли. Источник загадочного сигнала находился не на поверхности, и даже не в земной коре, а у самой границы между мантией и ядром — в загадочной области, которую ученые называют ГЯМ (граница ядра и мантии). Это место, где заканчивается каменная мантия и начинается бурлящее металлическое ядро. Температуры здесь достигают тысяч градусов, а давление сравнимо с давлением в центре некоторых планет. Это настоящая термоядерная преисподняя нашей планеты.

Внутреннее строение Земли
Но что могло происходить там, в этом аду, чтобы вызвать столь мощные и быстрые изменения гравитационного поля? У ученых, наконец-то, появился главный подозреваемый.
Метаморфозы в «аду»
Внимание! А теперь настало время познакомиться с уникальным минералом. С одной стороны, бриджманит является самым распространенным минералом на планете. Из него состоит по меньшей мере половина объема нижней мантии нашей планеты.
Но с другой стороны, добыть его невозможно, так как он залегает невероятно глубоко. Сами ученые сумели изучить бриджманит как следует лишь после того, как он был обнаружен в одном из метеоритов.

Весь бриджманит, имеющийся в распоряжении ученых
Итак, бриджманит стал центральной фигурой этого гравитационного детектива. Оказывается, при определенных, экстремальных условиях температуры и давления на границе ядра и мантии, этот минерал претерпевает фазовый переход. Он превращается в другой минерал — постперовскит.
Ключевое различие между ними — плотность. Постперовскит значительно менее плотен, чем бриджманит. Представьте себе лед, плавающий в воде: менее плотное вещество всплывает. Нечто похожее, хотя и в масштабах целых континентов и со скоростью, растянутой на годы, происходит в глубинах мантии.
Огромные объемы породы меняют свою плотность, начинают медленное, но мощное движение. Это и есть то самое «быстрое перераспределение массы», о котором пишут ученые. Колоссальные массы глубинного вещества приходят в движение, и их танец рождает тот самый гравитационный сигнал, который смогли уловить спутники за сотни километров от Земли.
Открытие Гурантон и ее команды — это не конец истории, а лишь пролог к новому, еще более захватывающему расследованию. Оказалось, гравитационные аномалии, достаточно сильные, чтобы их можно было обнаружить из космоса, рождаются в самых что ни на есть глубинных «подвалах» нашей планеты, сразу за пределами ее ядра.
Что это значит для нас? Движения в жидком металлическом ядре ответственны за магнитное поле Земли — наш щит от смертоносной солнечной радиации. Если процессы на границе ядра и мантии способны влиять на эту динамику, значит, глубинные метаморфозы бриджманита могут в буквальном смысле управлять нашим планетарным щитом.
Земля приоткрыла одну свою тайну, но за ней, несомненно, скрываются многие другие.
- Денис Петровский
- popularmechanics.com, mindat.org, agupubs.onlinelibrary.wiley.com, ru.pinterest.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Древняя легенда о появлении Ангары оказалась чистой правдой: об этом рассказал российский ученый
Эта была чудовищная катастрофа: мегапоток в считаные часы изменил ландшафт на сотни километров вокруг...
Сокровища, 400 лет пролежавшие на дне, наконец-то, найдены: зря английский король сжег тогда 19 ведьм
Прорыв в поисках произошел, когда применили самые современные технологии...
Энергетическая революция отменяется? Ученые рассказали, как водород убивает современные турбины
Топливо будущего оказалось с таким опасным подвохом, что в пору от него отказаться...
Еще одна тайна Туринской плащаницы: лазер «проявил» то, что скрывалось веками
Почему сейчас ученые уверены: в момент воскрешения Христа изображения на ткани еще не было?...
Был ли император Петр татарином по матери: что говорят документы и ученые?
Эта история имела продолжение: впоследствии родственники царя оказались еще… и «германцами»...
Самый популярный авиалайнер оказался «дырявым»: Boeing-737 взломали за одну минуту «монеткой»
Оказалось, что некоторые устройства в самолете не менялись… еще с прошлого века...
Об этой проблеме не говорят вслух на орбите, но теперь ученые смогут помочь космонавтам
Эксперты говорят: если не исправить сложившуюся ситуации, то о полетах на Марс и дальше можно забыть...
Жизнь без «экранов»: зачем топ-менеджеры Кремниевой долины жестко урезали своим детям доступ к гаджетам?
Двуличие этих людей поражает: для себя одни правила, для миллиардов простых смертных — другие...
Правда ли, что животные в зоопарке страдают, или это давно опровергнутый миф?
Выводы экспертов оказались крайне неоднозначными и в части даже парадоксальными...
Химчистка — опасная зона: ученые рассказали, почему не стоит жить по соседству с такими заведениями
На скрытые точки отравления никто не обращает внимания, но они порой опаснее заводов и фабрик...
Зловещий секрет 2000-летних рисунков: стало известно, из чего делали несмываемую краску в Древнем Китае
Особый ингредиент буквально заставлял краску врастать в поверхность скалы...
«Дырявые» спутники: в программах NASA нашли лазейку для хакеров
Очень удивительно, как террористы еще не захватили контроль над орбитальными аппаратами...
Неожиданное открытие: талая вода Гренландии усиливает аномальную жару в Европе
Ученые предупреждают: уже через несколько лет европейцы будут вспоминать нынешнее лето как приятную прохладу...
Китайские «россияне» оказались самыми высокими людьми в последний ледниковый период
Ученые говорят, что денисовцы из Тайваня нарушали основные законы эволюции и приспособления...