Где на Земле гравитация ослабевает: 5 мест
Сила тяжести кажется чем-то незыблемым. Но сила гравитации меняется в зависимости от распределения массы под ногами и расстояния до центра Земли. Из-за вращения планета слегка сплюснута у полюсов и выпирает на экваторе. Поэтому на Северном полюсе человек находится ближе к основной массе Земли и весит чуть больше, чем на экваторе. Разница, впрочем, настолько мала, что без сверхчувствительных приборов ее не заметить.
Ученые составили подробную карту гравитационного поля Земли: два спутника на расстоянии 220 км друг от друга измеряли, как меняется промежуток между ними при пролете над разными участками планеты. Так обнаружились «гравитационные аномалии» — места, где сила притяжения отличается от ожидаемой.
1. Гудзонов залив
В районе Гудзонова залива в Канаде сила тяжести чуть слабее, чем в других частях планеты. Разница составляет всего 0,004% от среднего значения на поверхности Земли. Для обычного человека это означает, что его вес уменьшается примерно на 3 г каждые 100 кг массы тела. Никакие бытовые весы такой сдвиг не покажут, но сверхточные приборы его фиксируют.
Одна из причин — последний ледниковый период, который сковал Землю около 20 000 лет назад. Тогда огромный Лаврентьевский ледяной щит покрывал большую часть Канады. Лед сдвигал плотные породы и сжимал земную кору. Когда щит растаял, масса не вернулась на прежнее место: корка медленно распрямляется до сих пор.
Другая причина связана с процессами, которые протекают глубоко под землей: конвективные потоки магмы тянут континентальные плиты вниз, уменьшая массу в районе залива.
2. Впадина Пуэрто-Рико
Самую большую отрицательную аномалию — место, где гравитация слабее, чем где бы то ни было на Земле, — ученые нашли во впадине Пуэрто-Рико. Там сила притяжения оказалась на 380 миллигал ниже ожидаемой.
Что такое миллигал? Гал — это единица ускорения, названная в честь Галилея. Один гал равен 1 см/с², то есть примерно одной тысячной от нормального ускорения свободного падения. Миллигал — это одна тысячная гала. Нормальная гравитация на поверхности Земли составляет около 980 000 миллигал. Отклонение в 380 миллигал — это меньше 0,04%. Человек такой разницы не почувствует: гиря массой 1 кг станет легче всего на 0,4 г. Однако для науки это значительная аномалия.
В 1977 году геофизик Питер Мольнар выяснил причину. До него считалось, что земная кора в тех краях имеет однородную толщину. Но оказалось, что под впадиной нависает большой плотный «висячий лоскут» атлантической литосферы — именно он искажает гравитационное поле.
3. Гора Невадо-Уаскаран
А где на поверхности Земли сила тяжести слабее всего? Интуиция подсказывает: на вершине Эвереста, ведь там человек находится дальше всего от основной массы планеты. Однако измерения говорят иное. Самые низкие показатели зафиксировали на горе Невадо-Уаскаран в Перу.
Исследователь Кристиан Хирт в 2013 году признался, что этот результат стал для него неожиданностью. Ведь гора расположена почти в тысяче километров к югу от экватора, а вдали от экватора гравитация обычно растет. Но высота горы (6768 м) и местные геологические аномалии с лихвой перекрыли этот эффект.
Как обычный человек может заметить ослабленную гравитацию на вершине Невадо-Уаскаран? Практически никак. Разница по сравнению со средним уровнем моря составляет около 0,4%. Человек массой 70 кг становится легче примерно на 280 г — как пачка масла или два яблока. Заметить это без приборов невозможно.
4. Индийский океан
Если посмотреть на карту гравитационного поля планеты, к юго-западу от Индии видна огромная впадина — ее называют Индийским океанским геоидным понижением. Это место, где сила притяжения заметно слабее, чем в среднем на Земле.
Разница здесь хотя и невелика (около 0,04%), но приводит к удивительному последствию. Вода в океане оттягивается к областям с более сильной гравитацией, поэтому над этой зоной уровень моря оказывается примерно на 106 м ниже среднемирового. Конечно, это не настоящая яма, которую можно увидеть с корабля, — вокруг простирается обычный океан. Однако если бы удалось мысленно слить всю воду, обнажилось бы дно, лежащее на 106 м ниже привычного.
Заметили эту аномалию в 1948 году, и долгое время ее происхождение оставалось загадкой. Только в 2023 году ученые из Индийского института науки смоделировали движения мантии за последние 140 млн лет. И поняли, что виноваты остатки древнего океана Тетис. Когда Индийская тектоническая плита откололась от суперконтинента Гондвана и двинулась на север, она столкнулась с Евразийской плитой. При этом обломки древнего морского дна океана Тетис ушли на глубину около 1000 км. Там, примерно 20 млн лет назад, эти плотные фрагменты вытеснили вверх шлейфы горячей и менее плотной магмы — своего рода пузыри из расплавленной породы. Магма поднялась ближе к поверхности, и суммарная масса под этим районом уменьшилась, а гравитация — ослабла.
5. Гора Арагац
В Армении, на дороге, ведущей к средневековой крепости Амберд, находится одно из самых знаменитых мест, где гравитация «не работает». Туристы со всего мира съезжаются сюда, чтобы своими глазами увидеть, как автомобиль с выключенным двигателем и на нейтральной передаче сам едет в гору. Некоторые добавляют к этому опыту и другой: налитая на асфальт вода течет не вниз, как велит закон тяготения, а вверх, в сторону подъема.
На первый взгляд происходящее действительно напоминает нарушение физики. Дорога представляет собой заметный пригорок. Обычная сила тяжести должна тянуть машину вниз, но этого не происходит.
Секрет, однако, кроется не в гравитации, а в устройстве человеческого глаза и мозга. Сотрудники Института физических исследований Национальной академии наук Республики Армения проводили здесь точные замеры с помощью нивелира — геодезического прибора, который определяет перепад высот с высокой точностью. Оказалось, что никакой аномалии силы тяжести нет. В реальности дорога идет под легким уклоном вниз, но окружающий ландшафт создает оптическую иллюзию: линия горизонта закрыта, и склон кажется подъемом. Мозг, привыкший к определенным ориентирам, обманывается.
Выходит, что на Земле нет мест, где человек летал бы как космонавты в условиях невесомости. Но и гравитация меняется в зависимости от рельефа, геологии и даже того, какие ледники таяли тысячи лет назад. Просто без специального прибора этого не заметить.
По материалам iflscience.com.
