Die Antarktis weist eine erstaunliche Besonderheit auf: eine Schwereanomalie, ein Gebiet, in dem die Schwerkraft schwächer ist als im Durchschnitt auf unserem Planeten.
Dabei handelt es sich nicht um ein Loch im Boden. Die Schwerkraft ändert sich natürlicherweise an der Erdoberfläche je nach der Verteilung der Massen in der Tiefe. In dieser Region ist die Schwerkraft minimal reduziert, für einen Menschen nicht spürbar. Ein 100 Kilogramm schwerer Gegenstand würde hier nur wenige Gramm weniger wiegen, aber dieser Unterschied enthüllt bedeutende geologische Prozesse.
Karten, die die Entwicklung der Anomalien des Erdgeoids in drei Zeiträumen zeigen: vor 65 Millionen Jahren, vor 40 Millionen Jahren und heute.
Diese Karten werden aus einer Rekonstruktion der Struktur des Erdmantels berechnet. Eine vierte Karte zeigt die aktuellen Anomalien, die mit einem modernen tomografischen Modell ermittelt wurden. Der gelbe Stern markiert den aktuellen Standort des tiefsten Punktes des Erdgeoids. Der magenta Stern kennzeichnet die Zone der maximalen Depression des Geoids nach Korrektur des Schwereeffekts der Kruste.
Vergleiche mit Beobachtungen zeigen eine starke Übereinstimmung, die bis zu 96 % Reduktion der Abweichung über der Antarktis erreicht.
Um diese Anomalie zu verstehen, nutzten Forscher Bilder des Erdmantels, die aus seismischen Wellen gewonnen wurden. Durch die Modellierung des Fließens von Gestein über Millionen von Jahren konnten sie die Entwicklung dieser Schwere-Senke rekonstruieren. Ihre Simulationen offenbaren eine überraschende Beständigkeit. Die Arbeit, die von der University of Florida durchgeführt wurde, deutet darauf hin, dass das Phänomen konsistent und dauerhaft ist und einen Einblick in die internen Dynamiken bietet.
Diese Anomalie ist also kein vorübergehendes Phänomen. Sie existiert seit etwa 70 Millionen Jahren, auch wenn ihre Intensität im Laufe der Zeit schwankte. Die Modelle zeigen, dass die Veränderungen mit bedeutenden geologischen Ereignissen zusammenfallen, wie der Vereisung der Antarktis vor 34 Millionen Jahren. Diese Synchronizität lässt vermuten, dass interne Prozesse die Bedingungen an der Oberfläche beeinflussen könnten, auch wenn direkte Zusammenhänge noch bestätigt werden müssen.
Die Veränderung der Schwerkraft könnte den lokalen Meeresspiegel beeinflussen. Das wirft neue Fragen zur Wechselwirkung zwischen den internen Prozessen der Erde und dem Klima auf. Die Wissenschaftler erforschen nun, wie diese Schwereveränderungen die Stabilität der Eisschilde beeinflussen könnten, mit Implikationen für das Verständnis der Vergangenheit und Zukunft unseres Planeten.
Darüber hinaus betreffen diese Entdeckungen nicht nur die Erde. Auf anderen Planeten wie Mars oder Venus könnten ähnliche Schwereanomalien langfristige innere Dynamiken aufdecken. Die Erde bietet mit ihren seismischen und geologischen Daten einen Fallstudien-Ansatz, um die Entwicklungsgeschichte von Planeten zu rekonstruieren und Vergleiche im Sonnensystem zu ermöglichen.
Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der Fachzeitschrift
Scientific Reports veröffentlicht. Die nächsten Schritte umfassen gekoppelte Modellierungen, um Klimahypothesen zu testen, in der Hoffnung, diese Wechselwirkungen weiter zu klären.
Quelle: Scientific Reports