Исследование геолога Кристофера Коцакиса из Университета Аристотеля обнаружило, что твердая поверхность Земли изменяется быстрее, чем считалось ранее.
Роскосмос/Сергей Рязанский
Полярные регионы планеты поднимаются, в то время как экваториальные области опускаются. В течение последних двух десятилетий скорость подъема полюсов удвоилась. Одной из возможных причин этого явления ученый называет быструю утрату льда в Гренландии и Антарктиде.
Земля не является идеальным шаром. Вращение планеты создает центробежную силу, которая приводит к выпуклости в экваториальной зоне и сжатию полюсов. Хотя на космических снимках это различие почти незаметно, для геодезических измерений оно давно известно. Однако новые исследования показывают, что это сплющивание не остается неизменным. Разные методы измерения дают, на первый взгляд, противоречивые результаты: согласно данным спутниковой навигации, каменная оболочка Земли становится менее сплюснутой, в то время как геоид — форма гравитационного поля, отражающая распределение массы — становится более сплюснутым.
«Наши результаты свидетельствуют о том, что подъем полюсов ускоряется, что сопровождается аналогичным увеличением скорости опускания экваториальных регионов. Это означает, что общая форма твердой Земли становится менее сплюснутой», — заявил Коцакис.
Хотя поверхность кажется стационарной, на самом деле планета гораздо более подвижна, чем это может показаться. Континенты дрейфуют, плитные границы сталкиваются, и кора со временем прогибается и восстанавливается. Когда на определенной территории накапливается масса, кора под ней проседает. Когда нагрузка исчезает, поверхность восстанавливается. Этот процесс можно наблюдать на территориях, которые были покрыты ледниками в последнюю ледниковую эпоху. Хотя оледенение закончилось около 11 000 лет назад, кора в некоторых местах все еще продолжает восстанавливаться — этот процесс называется ледниковой изостатической корректировкой.
В условиях современного изменения климата Гренландия и Антарктида теряют лед с высокой скоростью. Исчезновение ледяных масс снимает нагрузку с коры, что приводит к ее подъему. Талая вода перераспределяется в Мировом океане, добавляя массу в другие регионы и увеличивая давление на океанское дно. С 1970-х годов ученые отслеживают изменения геоида — воображаемой поверхности равного гравитационного потенциала, форма которой напоминает бугристую картофелину.
В 1980-е и большую часть 1990-х годов изменения геоида соответствовали восстановлению после ледниковой эпохи: гравитационная форма Земли становилась более округлой. Однако в конце 1990-х годов эта тенденция изменилась на противоположную.
Коцакис проанализировал данные с 1997 по 2015 год и составил карту подъемов и опусканий. Он обнаружил, что:
— с 1997 по 2000 годы полюса поднимались примерно на 0,5 мм в год;
— к 2015 году скорость подъема составила около 1 мм в год;
— одновременно вблизи экватора поверхность опускалась, и скорость этого процесса увеличивалась.
Сочетание растущих полюсов и опускающегося экватора означает, что твердая оболочка Земли становится менее сплюснутой. Однако с начала XXI века геоид становился более сплюснутым.
Поясняя это явление, Коцакис утверждает, что Земля может одновременно становиться и более круглой, и менее круглой. Когда лед тает на полюсах, освобожденная от веса поверхность поднимается. Однако вода перемещается к более низким широтам, где дополнительная масса приводит к проседанию. Гравитация реагирует на распределение массы: перемещение воды от полюсов к экватору делает геоид более сплюснутым. Таким образом, твердая часть Земли может становиться менее сплюснутой, в то время как геоид — более.
«Оба этих эффекта физически совместимы», — заключает Коцакис.
