Μέρη του Καναδά «έχασαν» την βαρύτητα τους;

Στον κόλπο Hudson Bay και τις γύρω περιοχές, συμπεριλαμβανομένου του Κεμπέκ, η βαρύτητα είναι χαμηλότερη από ότι σε άλλα μέρη του κόσμου. Για περισσότερα από 40 χρόνια, οι επιστήμονες έχουν προσπαθήσει να καταλάβουν τι προκαλεί μεγάλα τμήματα του Καναδά, ιδίως την Hudson Bay περιοχή, να «χάνει» βαρύτητα. Με άλλα λόγια, η βαρύτητα στην περιοχή Hudson Bay και τις γύρω περιοχές είναι χαμηλότερες από ότι σε άλλα μέρη του κόσμου, ένα φαινόμενο που εντοπίστηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1960, όταν είχαν μελετηθεί τα παγκόσμια βαρυτικά πεδία της Γης.

Δύο θεωρίες έχουν προταθεί για να απαντήσουν σε αυτή την  ανωμαλία. Αλλά πριν να πάμε πάνω τους, είναι σημαντικό να εξετάσουμε πρώτα τι δημιουργεί τη βαρύτητα. Σε ένα βασικό επίπεδο, η βαρύτητα είναι ανάλογη με τη μάζα. Έτσι, όταν η μάζα μιας περιοχής κατά κάποιο τρόπο γίνεται μικρότερη, η βαρύτητα γίνεται μικρότερη. Η βαρύτητα μπορεί να ποικίλει σε διαφορετικά μέρη της Γης. Παρόλο που συνήθως την σκεπτόμαστε σαν μια μπάλα, η Γη έχει εξογκώματα στην πραγματικότητα στον ισημερινό και γίνεται πιο επίπεδη στους πόλους λόγω της περιστροφής της. Η μάζα της Γης δεν είναι απλωμένη αναλογικά, και μπορεί να μετακινηθεί από τις θέσεις της με την  πάροδο του χρόνου. Έτσι, οι επιστήμονες προτείνουν δύο θεωρίες για να εξηγήσουν πώς η μάζα της περιοχής του Hudson Bay μειώθηκε και αυτό συνέβαλε στη μείωση της βαρύτητας της περιοχής.

Η πρώτη θεωρία οφείλεται  σε μια διαδικασία γνωστή ως συναγωγή που συμβαίνει στο μανδύα της Γης. Ο μανδύας είναι ένα στρώμα από λιωμένο πέτρωμα που ονομάζεται μάγμα και υπάρχει μεταξύ 100 έως 200 χλμ κάτω από την επιφάνεια της Γης. Το μάγμα είναι εξαιρετικά ζεστό και στροβιλίζεται συνεχώς και μετατοπίζεται, προς τα πάνω  για να δημιουργήσει τα ρεύματα μεταφοράς. Η μεταφορά θερμότητας με την κυκλοφορία του ρευστού  σέρνει κάτω τις  ηπειρωτικές πλάκες της Γης και μειώνει το βάρος σε αυτήν την περιοχή, μειώνοντας την βαρύτητα.

Μια νέα θεωρία για τον κόλπο Χάντσον αναφέρει ότι το κάλυμμα  πάγου Laurentide, το οποίο κάλυπτε το μεγαλύτερο μέρος του σημερινού  Καναδά και των Βόρειων Ηνωμένων Πολιτειών. Αυτό το φύλλο πάγου ήταν σχεδόν 3.2 km παχύ σε περισσότερα τμήματα, και σε δύο περιοχές του κόλπου Χάντσον, ήταν 3.7 km πάχους. Ήταν επίσης πολύ βαρύ και σε μια περίοδο 10.000 χρόνων, το κάλυμμα Laurentide έλιωσε, τελικά και εξαφανίστηκε. Αυτό άφησε μια βαθιά εσοχή στην Γη.

Ποιά θεωρία είναι λοιπόν σωστή; Αποδεικνύεται ότι και οι δύο από αυτές. Τα ρεύματα μεταφοράς θερμότητας και η μείωση του καλύμματος  πάγου προκαλούν μείωση βάρους γύρω από το κόλπο Χάντσον.

Για να υπολογίσουν τον αντίκτυπο του φύλλου πάγου Laurentide, επιστήμονες στο κέντρο του Χάρβαρντ-Smithsonian Center  χρησιμοποίησαν δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από τους δορυφόρους GRACE για το χρονικό διάστημα  2002 - 2006. Οι δορυφόροι GRACE είναι πολύ εξελιγμένα μηχανήματα. Οι δορυφόροι μπορεί να μετρήσουν μικρο-αποστάσεις, ώστε να μπορούν να εντοπίσουν ήσσονος σημασίας τροποποιήσεις βαρυτικής. Όταν ο δορυφόρος πετάει πάνω από την περιοχή του κόλπου Χάντσον, η μείωση του βάρους προκαλεί στο δορυφόρο να μετακινείται  κάπως μακριά από τη Γη. Αυτή η εξ’ αποστάσεως μετατόπιση εντοπίζεται  από τους δορυφόρους και χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της αλλαγής στη βαρύτητα. Κάθε αλλαγή εντοπίζεται και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία χαρτών βαρυτικών πεδίων. Τα δεδομένα GRACE επιτρέπουν στους επιστήμονες να δημιουργήσουν τοπογραφικούς χάρτες του κόλπου Χάντσον , πως έμοιαζε κατά την τελευταία εποχή των πάγων, όταν αυτός καλυπτόταν από το φύλλο του πάγου "Laurentide". Οι χάρτες αυτοί αποκάλυψαν ορισμένα ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά σχετικά με τον κόλπο, συμπεριλαμβανομένων και δύο περιοχών της Δυτικής και Ανατολικής πλευράς  του κόλπου Χάντσον, όπου ο πάγος ήταν πολύ λεπτός από το υπόλοιπο φύλλο. Η βαρύτητα είναι τώρα χαμηλότερη εκεί παρά σε άλλα μέρη του Κόλπου .Ένα άλλο σημαντικό συμπέρασμα που προήλθε από αυτά  τα δεδομένα: αποδεικνύεται ότι θεωρία του καλύμματος πάγου ισχύει μόνο για το 25 % - 45% της βαρυτικής αλλαγής γύρω από τον κόλπο Χάντσον και την γύρω περιοχή. Αφαιρώντας από την περιοχή τα βαρυτικά σήματα, οι επιστήμονες καθόρισαν ότι το υπόλοιπο 55 % -75 % της βαρυτικής αλλαγής οφείλεται πιθανόν στην μεταφορά θερμότητας. Η περιοχή του κόλπου Χάντσον θα έχει μικρότερη βαρύτητα για πολύ καιρό. Εκτιμάται ότι η Γη για να επιστρέψει  στην αρχική της θέση –πάνω από 200 μέτρα-, θα πρέπει να περάσουν περίπου 5,000 χρόνια. Αλλά το αποτέλεσμα της ανάκαμψης είναι ακόμη ορατό.

Παρόλο που τα επίπεδα θάλασσας αυξάνονται σε όλο τον κόσμο, το επίπεδο της θάλασσας κατά μήκος των ακτών του κόλπου Χάντσον μειώνεται καθώς το ομόσπονδο κράτος συνεχίζει να ανακάμπτει από το βάρος του φύλλου. Ενώ το μυστήριο του φύλλου πάγου Laurentide έχει τεθεί ότι περιβάλλει την βαρυτική ανωμαλία του Καναδά, η μελέτη έχει ευρύτερες επιπτώσεις. Επιστήμονες που συμμετείχαν στη μελέτη του Χάρβαρντ-Smithsonian Center έμειναν έκπληκτοι όταν βρέθηκαν στη θέση να δούν πώς η Γη ήταν 20.000 χρόνια πριν. Και, απομονώνοντας την επιρροή των εφέ με την ανάκαμψη του φύλλου πάγου, η ερευνητές κατανόησαν  καλύτερα τον τρόπο μεταφοράς θερμότητας που επηρεάζει την βαρύτητα και πώς οι  ήπειροι μεταβάλλονται διαχρονικά. Τέλος, οι δορυφόροι GRACE παρείχαν δεδομένα στους  επιστήμονες  για πολλά φύλλα πάγου και παγετώνες. Εξετάζοντας την αλλαγή του κλίματος που έγινε χιλιάδες χρόνια πριν, οι επιστήμονες μπορούν να αποκτήσουν μια καλύτερη κατανόηση του πώς η υπερθέρμανση του πλανήτη και η άνοδος του επιπέδου της θάλασσας επηρεάζουν τον πλανήτη μας σήμερα και ποιες επιπτώσεις θα έχουν στο μέλλον μας.

Γεωδίφης με πληροφορίες από το HowStuffWorks