A tudósoknak évek óta fejtörést okoz az Indiai-óceánban található gravitációs lyuk eredete. Most a kutatók azt állítják, hogy egy eltűnt óceán elsüllyedt feneke lehetett az ok. A tudósok talán végre azonosították a mély „gravitációs lyuk” eredetét az Indiai-óceánban – egy olyan rejtélyes régiót, ahol a Föld gravitációs vonzása gyengébb, mint bolygónk más részein.
Az Indiai-óceáni alacsony geoid (IOGL) egy 1,2 millió négyzetmérföldes (3 millió négyzetkilométeres) mélyedés, amely Indiától 1200 kilométerre délnyugatra található. Környezetéhez képest az alacsonyan fekvő terület gravitációja olyan gyenge, hogy a víz egy rétegét elragadta – így a lyuk fölött a tengerszint 106 méterrel alacsonyabb a globális átlagnál.
A mélypont a meglepően nem gömbölyű bolygónk geoid formájának következménye, amely a sarkoknál ellaposodik, az egyenlítőnél kidudorodik, és felszínén göröngyök és dudorok között hullámzik. Az 1948-as felfedezése óta azonban az Indiai-óceán mélységének eredete nem volt világos a tudósok számára.
Most a Geophysical Research Letters című folyóiratban május 5-én megjelent tanulmány szerint az IOGL-t alacsony sűrűségű magma okozta, amelyet egy ősi óceán süllyedő lemezei nyomtak az Indiai-óceánba.
„Ennek a alacsony geoid résznek az eredete eddig rejtélyes volt. Különböző elméletek kerültek elő ennek magyarázatára” – írják a kutatók tanulmányukban. Mégis „ezek a tanulmányok mind a mai anomáliát vizsgálták, és nem foglalkoztak azzal, hogyan jött létre ez a mély felület”.
A lehetséges válasz kereséséhez a kutatók 19 számítógépes modellt használtak, amelyek 140 millió év alatt szimulálták a térségben a köpeny és a tektonikus lemezek mozgását. Ezután összehasonlították az egyes tesztekben kialakult szimulált mélyedéseket a valós felszínnel.
A valódi geoid mélyedést legjobban szimuláló hat modellnek volt egy közös jellemzője: Forró, kis sűrűségű magma fúvókái emelkedtek fel, és kiszorították a mélypont alatti nagyobb sűrűségű anyagot, csökkentve ezzel a régió tömegét és gyengítve a gravitációját.
Ezek a fúvókák a köpeny kőzetének kiáramlásai, amelyek egy Afrika alatt 600 mérfölddel (1000 km) nyugatra lévő zavarból erednek. Az „afrikai paca” néven ismert, kristályosodott anyagból álló sűrű buborék az afrikai köpeny belsejében akkora, mint egy kontinens, és 100-szor magasabb, mint a Mount Everest.
De mi nyomhatta ennek az anyagnak a darabjait az Indiai-óceán alá? A tektonikai kirakós utolsó darabkái a „tethys-i palák”, vagyis a tengerfenék maradványai az ősi Tethys óceánból, amely több mint 200 millió évvel ezelőtt a Laurázsia és a Gondwana szuperkontinensek között létezett.
A kutatók számítógépes modellekkel tanulmányozták, hogyan mozogtak és változtak a Föld tektonikus lemezei évmilliók során. Azt találták, hogy az IOGL a Föld köpenyének egy speciális szerkezete miatt alakult ki – ez a köpeny a Földkéreg alatt közvetlen található réteg. A köpeny itteni, speciális szerkezete pedig egy Afrika alatt található anomálival párosul, amelyet „afrikai foltnak” (African blob) neveznek. A kutatók úgy gondolják, hogy ezt az afrikai foltot egy ősi óceán fenekének a régi darabjai alkotják – ezek a darabok vagy „Tethyan-táblák” a Tethys-óceán tengerfenék ősi maradványai, amely Laurasia és Gondwana szuperkontinense között feküdt több mint 200 millió évvel ezelőtt. Mind Afrika, mind India Gondwana része volt, de a mai India területe mintegy 120 millió évvel ezelőtt északra költözött a Tethys-óceánba – létrehozva az Indiai-óceánt.
A kutatók feltételezik, hogy miután az indiai lemez elszakadt Gondwanától, hogy összeütközzön az eurázsiai lemezzel, áthaladt a Tethys-lemezen, és az indiai lemez alá nyomta azt, ahogy a mai Kelet-Afrika közelében a köpenybe tolódott, az ősi Tethys-óceán széttöredezett darabjai lassan mélyebbre kezdtek süllyedni az alsó köpenybe. Végül, körülbelül 20 millió évvel ezelőtt, a süllyedő Tethys-lemezek kiszorították az „afrikai folt” csapdába esett magmájának egy részét, és így alakultak ki a fúvókák.
„Ezek a fúvókák, valamint a geoidalacsony geoid közelében lévő köpenyszerkezet felelősek a negatív geoidanomália kialakulásáért” – írták a kutatók.
A kutatók szerint a lyuk valószínűleg körülbelül 20 millió évvel ezelőtt nyerte el jelenlegi alakját, amikor a kitörések elkezdtek terjedni a felső köpenyben. És valószínűleg addig fog fennállni, amíg fennáll a köpeny anyagának áramlása Afrika felől. Ez további évmilliókig tarthat, de amint az áramlás megszűnik, a mélypont is eltűnik majd.
