重力常常讓人感覺可靠且不可改變。它看起來足夠穩定,我們很少質疑它。但實際的畫面更令人驚訝。
事實上,地球上各處的重力並不相同。地球表面的重力略有不同。考慮到地球自轉的影響後,發現南極洲下方重力最低。
地球深部運動很好地產生了南極洲的重力。
一項新的研究表明,地球深處的岩石正在緩慢移動。有助於在南極洲下方產生重力異常這些運動發生數千萬年,並逐漸形成科學家所說的南極重力井。研究還表明,微重力的這種變化與南極洲氣候的重大變化幾乎同時發生。未來的研究可能會揭示這些重力變化是否有助於刺激該大陸巨大冰蓋的發展。
佛羅裡達大學地球物理學教授亞歷山德羅·福特博士說:「如果我們能夠更好地了解地球內部形狀如何決定重力和海平面,我們將深入了解對大型冰蓋的生長和穩定性可能重要的因素。」他是一項重建南極重力井過去的新研究的合著者。
重力的差異來自於地球表面深處岩石密度的變化。雖然重力的變化很小,但它們可以以明顯的方式影響海洋。在重力較低的地區,海水往往流向阻力較大的地區。因此,較弱重力區的海洋表面相對於地球中心略低。由於南極洲下方的重力井,周圍海面的高度因此該大陸明顯低於應有的高度。
利用地震繪製行星內部結構圖
研究最近發表於 科學報告由 Forte 和 Petar Glišović 博士主持。來自巴黎地球物理研究所的科學家已經繪製了南極重力圖。並重建這個洞在數百萬年裡是如何演化的。他們的工作基於全球科學努力,將世界各地的地震記錄與基於物理的電腦模型結合。這些工具共同幫助揭示隱藏在地球內的三維結構。
「想像一下在世界各地進行 CT 掃描。但我們沒有像醫療辦公室那樣的 X 射線。我們發生了地震,地震波提供了照亮地球內部的‘光’,」福爾特說。
透過分析地震波如何穿過地球並將該資訊與物理模型結合。研究人員繪製了詳細的地球重力圖。這結果與地球引力場的高精度衛星測量結果非常吻合。該協議證實他們的模型真實地捕捉了地球的內部結構。
回顧世界地質史
下一步是回顧過去,了解重力井是如何發展的。科學家利用先進的電腦模擬來逆轉慢動作。他們的模型將這些變化追溯到大約 7000 萬年前的恐龍時代。
這些新創建的圖像顯示南極重力井已經在減弱。然而,大約5000至3000萬年前,異常現象開始加劇。這段時期恰逢南極洲氣候系統發生重大變化。包括大面積冰蓋的開始。
展望未來,福爾特希望探索重力異常的增加是否在塑造南極冰蓋方面發揮了作用。未來的模型將研究重力、海平面和大陸海拔變化如何相互作用。
最終,研究人員希望回答有關地球系統的更大問題。正如福爾特所解釋的那樣,我們的目標是了解“我們的氣候如何與地球上發生的事情聯繫起來?”









