Ямата в гравитационното поле на Земята е създадена от смъртта на древен океан

Съществуването на тази "геоидна низина" е предизвикало многобройни научни дебати и са предложени няколко  теории, които да обяснят причината й. Една от водещите теории предполага значителен недостиг на маса в земната мантия, по-специално под Индийския океан. Смята се, че този дефицит на маса е предизвикан от колосален поток от горещи, разтопени скали, които се издигат от дълбоките части на земната мантия - явление, известно като "мантиен плюм".

Тектоничните активности също играят роля при образуването на IOGL. Индийската плоча, една от многото тектонични плочи, които образуват земната кора, се придвижва на север към Евразийската плоча с изключителна скорост. Това бързо движение може да е довело до сеизмични размествания и деформации на земната кора, като по този начин е допринесло за появата на IOGL.

Няколко изследвания в миналото се опитаха да обяснят това, като повечето от тях го приписваха на остатък от по-ранна плоча, която се е потопила в земната мантия под друга плоча преди милиони години. Въпреки това не е имало убедително обяснение на източника - досега.

Ниското ниво на геоида в Индийския океан (IOGL) в зоната, избрана за изчисляване на регионалната корелация на геоида. (b) и (c) Температурни профили, взети по протежение на AA’ и BB’. (d) и (e) 3D изгледи на температурни профили в и около IOGL. Кредит: Debanjan Pal, Attreyee Ghosh, Geophysical Research Letters, First published: 05 May 2023 https://doi.org/10.1029/2022GL102694  

Според изследователите тази гравитационна „дупка“ може да се дължи на "аномалии с ниска плътност" или наличието на по-леки материали в горната до средната част на мантията под IOGL. Но какво причинява тези аномалии с ниска плътност?

Обикновено се смята, че причината за тези аномалии са мантийни плюмове, издигащи се необичайно горещи скали в земната мантия. Но в този случай в тази част на света не съществува известен мантиен плюм.

За да обяснят това, изследователите проучат съседните региони на геоидното дъно в Индийския океан и реконструират тектоничните плочи в глобалните модели на мантийната конвекция, започвайки отпреди 140 млн. г.

Те показват, че потъващите плочи, някога дъно на морето Тетис, са разстроили Африканския суперплюм или т.нар. африканската голяма област с ниска скорост на срязване (Large low-shear-velocity provinces, LLSVP).

Анимация, показваща LLSVP, изведена с помощта на сеизмична томография. Кредит: Cottaar & Lekic (2016)

Съществува хипотеза, според която големи обеми материал в мантията на Земята, тези LLSVP, са останките от Тея, хипотетичната протопланета, с която Земята се е сблъскала в ранната Слънчева система, което е довело до създаването на Луната.

Интересното е, че горещия материал, произхождащ от африканската LLSVP, който се отклонява на изток и завършва в основата на региона с ниска плътност под ниското ниво на Индийския океан, води до формирането на тази отрицателна аномалия на геоида.

Отклонението вероятно се дължи на бързото движение на Индийската плоча и потъването на плочата на Тетис.

Вижте бързото (в геоложки мащаби) движение на индийската плоча, довело до издигането на Хималаите и непряко - за гравитационната низина в Индийски океан.

Влияние на Индийската гравитационна дупка

IOGL има дълбоки последици за нашето разбиране на геоложките явления на Земята. Той дава на изследователите уникална перспектива към процесите на конвекция в мантията, като ни помага да разберем как топлината и материята се преразпределят в нашата планета. Освен това геоидът представлява базовата отправна точка за всички гравитационни измервания и всички отклонения, подобни на IOGL, оказват значително влияние върху измерванията на средното световно морско равнище, което е решаващ фактор за разбирането на изменението на климата и неговите последици. 

И накрая, IOGL може да повлияе на траекторията на спътниците в орбита около Земята, тъй като тези изкуствени тела се влияят от колебанията в гравитационното поле на Земята.

Продължаващото научно изследване на тази аномалия несъмнено ще предостави още разкрития за геологията и геофизиката на Земята, подобрявайки разбирането ни за сложните процеси, формиращи нашата планета.