L’Oceano Indiano detiene l’anomalia di gravità più bassa sulla Terra, una vasta e sottile depressione nel campo gravitazionale del pianeta situata a sud dello Sri Lanka. Conosciuto come il livello geoide dell’Oceano Indiano, fa sì che il livello del mare nella regione si trovi più di 100 metri più in basso rispetto alla media globale, anche se la superficie dell’oceano appare calma. Per decenni gli scienziati hanno lottato per spiegare perché questa parte del pianeta si comporta in modo così diverso. Una nuova ricerca che combina misurazioni satellitari, imaging sismico e modellizzazione del mantello a lungo termine suggerisce ora che la risposta si trova nelle profondità della Terra. I movimenti delle placche tettoniche, lo sprofondamento delle lastre dell’antica crosta oceanica e l’innalzamento dei pennacchi di materiale caldo sembrano aver modellato questa caratteristica nascosta nel corso di decine di milioni di anni.
Il mistero della gravità più profondo della Terra si trova tranquillamente sotto l’Oceano Indiano
Il geoide rappresenta una superficie immaginaria in cui la gravità terrestre è uguale ovunque, molto simile al livello medio del mare. La maggior parte delle variazioni sono piccole. Il basso geoide dell’Oceano Indiano si distingue per le sue dimensioni e profondità. I dati satellitari la mostrano come l’anomalia gravitazionale a lunghezza d’onda lunga più negativa del pianeta. NASA le osservazioni indicano che la crosta in questa regione si trova centinaia di metri più in basso di quanto previsto se fosse completamente bilanciata dalla galleggiabilità. Ciò significa che il deficit di massa non è solo in superficie ma è radicato in profondità nel mantello.Come gli scienziati hanno cercato per la prima volta di spiegare l’anomaliaLa ricerca del 2023, “Come si è formato il basso geoide dell’Oceano Indiano” ha una visione più lunga. Invece di iniziare dal presente, i modelli iniziano più di 100 milioni di anni fa. Seguono la placca indiana mentre si sposta verso nord, chiudendo l’oceano Teti e scontrandosi con l’Asia. Quando l’oceano scomparve, lastre del vecchio fondale marino affondarono in profondità nel mantello. Queste lastre non hanno agito in silenzio. Nel corso del tempo, hanno disturbato altre strutture profonde molto lontane, in particolare sotto l’Africa. Il collegamento è indiretto e non immediatamente evidente, ma è importante.Il calore sale là dove un tempo affondavano le lastreMentre le lastre che affondavano si accumulavano, spingevano una vasta regione calda vicino alla base del mantello conosciuta come la provincia africana di grande velocità di taglio bassa. Il disturbo ha contribuito a innescare pennacchi di materiale caldo che si sono sollevati lentamente sotto l’Oceano Indiano. Questi pennacchi non sono eruttati in superficie. Si sono invece diffusi sotto la crosta, riducendo la densità nel mantello superiore. I modelli suggeriscono che questo processo divenne più efficace circa 20 milioni di anni fa. La bassa gravità si è approfondita non perché le lastre siano aumentate, ma perché il calore si è avvicinato alla superficie.Il motivo per cui la gravità più bassa non è centrata su un’unica fonte non è chiaroUn dettaglio risalta. La parte più profonda del geoide non si trova direttamente sopra il materiale del mantello più caldo. Appare invece dove si sovrappongono numerous influenze. Le regioni calde nel mantello superiore creano un segnale ampio e superficiale. Il calore più profondo allunga quel segnale verso l’esterno. I pennacchi lontani aiutano a confinarlo. La gravità bassa emerge dall’equilibrio di questi effetti piuttosto che da una singola struttura. Quando i modelli rimuovono un elemento, la corrispondenza peggiora. La funzionalità diventa troppo debole o troppo estesa.Perché la storia del movimento delle placche è importanteRicerche recenti adottano un approccio diverso eseguendo modelli di convezione del mantello in avanti nel tempo, dall’età dei dinosauri advert oggi. Queste simulazioni includono la deriva verso nord della placca indiana e la chiusura dell’antico oceano Tetide. Mentre l’India si spostava verso l’Asia, grandi volumi di crosta oceanica furono spinti in profondità nel mantello. Queste lastre che affondano non sono semplicemente scomparse. Invece, hanno disturbato le strutture più profonde del mantello sotto l’Africa, innescando una catena di eventi che si è svolta lontano dal punto in cui sono discese le lastre.Il modo in cui i pennacchi profondi hanno influenzato il campo gravitazionale è significativoSecondo i nuovi modelli, le lastre di Tetide hanno alterato la provincia africana di grande velocità di taglio e bassa velocità di taglio, un’enorme regione calda vicino alla base del mantello. Questo disturbo ha innescato la risalita di pennacchi di materiale caldo sotto l’Oceano Indiano. Quando questi pennacchi hanno raggiunto il mantello superiore, hanno ridotto la densità nella regione, creando un ampio deficit di massa. Questo processo si intensificò circa 20 milioni di anni fa, quando il materiale caldo si diffuse sotto la litosfera più vicino all’India, approfondendo il basso geoide senza grandi cambiamenti nel quantity delle lastre.Perché il geoide basso non è centrato su un’unica fonteUna scoperta sorprendente è che la gravità più bassa non si trova direttamente sopra le anomalie calde più profonde. Invece, il basso geoide emerge dall’influenza combinata delle strutture del mantello attorno alla regione. Le anomalie della temperatura del mantello superiore producono una bassa ampia e diffusa, mentre le regioni calde più profonde allungano il segnale verso sud e verso ovest. Solo quando questi effetti si sovrappongono appare la forma osservata. Questo fenomeno spiega perché i modelli che includono solo lastre o solo pennacchi non riescono a riprodurre il geoide reale.
