Skandynawia zmienia układ sił grawitacyjnych na Ziemi. Jak to możliwe?

Choć na co dzień tego nie widać, to najnowsze badania wskazują, że cały rozległy Półwysep Fennoskandzki powoli wychodzi spod powierzchni morza. To reakcja na zniknięcie lodowców, które przez długi czas naciskały na niego. Choć po lodowcach już od dawna śladu nie ma, to cały ten region obejmujący Szwecję, Norwegię, Finlandię i część Rosji wciąż odreagowuje ich zniknięcie.
Skandynawia zmienia układ sił grawitacyjnych na Ziemi. Jak to możliwe?

Naukowcy dokładnie badają to powolne, ale ciągłe odbicie lodowców, aby zrozumieć jego wpływ na pole grawitacyjne Ziemi. Naukowcy z Królewskiego Instytutu Technologicznego KTH w Szwecji opracowali udoskonaloną metodę pomiaru i przewidywania delikatnych ruchów lądu i związanych z nimi zmian grawitacyjnych na powierzchni naszej planety. To właśnie w ten sposób badaczom udało się ustalić, że cały Półwysep Fennoskandzki ma znacznie wyższą gęstość, niż dotychczas podejrzewano.

Przez dziesięciolecia naukowcy poświęcali swoją pracę zrozumieniu efektu odbicia polodowcowego w tym regionie. Najnowsze badanie, którego wyniki opublikowano w periodyku Journal of Geodesy, wykonano za pomocą udoskonalonej techniki pomiarowej umożliwiającej wykorzystanie różnych źródeł danych, takich jak dane teledetekcyjne pochodzące z satelitów, dane dotyczące przyciągania grawitacyjnego zbierane na powierzchni Ziemi, czy precyzyjne pomiary położenia z różnych systemów nawigacji satelitarnej. Jak wskazują autorzy opracowania, takie podejście pozwala odtworzyć znacznie dokładniejszy obraz interakcji między podnoszącym się lądem Półwyspu Fennoskandzkiego i zmianami siły grawitacji.

Czytaj także: To tam są ukryte nieznane zasoby cennych metali. Nowe odkrycie może zmienić gospodarkę

Najważniejszą informacją wynikającą z tego badania jest ustalenie, że gęstość górnej części płaszcza ziemskiego w tym regionie jest wyższa, niż sądzono i wynosi 3546 kilogramów na metr sześcienny. Ta pozornie niewielka różnica jest znacząca, ponieważ gęstość odgrywa kluczową rolę w zmianach grawitacyjnych związanych ze zniknięciem na północy potężnych mas lodowcowych. Obecnie naukowcy uważają, że ląd podnosi się tam w tempie nawet 1 cm/rok. Zarówno tempo podnoszenia się Ziemi, jak i gęstość płaszcza Ziemi przyczyniają się do subtelnych zmian siły grawitacyjnej Ziemi.

Co zatem dzieje się na północ od Polski? Najsłabsze przyciąganie grawitacyjne zlokalizowano w hrabstwie Västerbotten w północnej Szwecji położonemu tuż za kołem podbiegunowym.

To lokalne minimum grawitacyjne jest bezpośrednim skutkiem trwającego procesu odbudowy polodowcowej i specyficznego rozkładu gęstości w tym regionie.

Czytaj także: Jak duże było największe jezioro w historii?

Cały powyższy projekt badawczy stanowi potwierdzenie faktu, iż dane satelitarne są niezwykle przydatne w badaniach geodezyjnych. To właśnie obserwacje z orbity pozwalają nam dokładnie badać geometryczny kształt Ziemi i jej skomplikowane pole grawitacyjne. Dotychczas naukowcy wykorzystywali grawimetry na powierzchni Ziemi do ustalania układów odniesienia grawitacji i do badania zmian grawitacji w czasie wynikających z powrotu skorupy ziemskiej do stanu równowagi po zniknięciu lodowców.

Udoskonalona, obejmująca dane satelitarne technika pozwala badaczom na opracowanie precyzyjnych modeli ewolucji lądu i pola grawitacyjnego w tym regionie. Lepsze zrozumienie zjawiska odbicia polodowcowego nie tylko pozwala lepiej zrozumieć procesy dynamiczne na Ziemi, ale także podkreśla znaczenie Globalnego Systemu Obserwacji Geodezyjnej (GGOS) pozwalającego monitorować ruchy Ziemi i zmiany grawitacyjne.

Podobne badania są prowadzone w Ameryce Północnej, gdzie naukowcy badają jeszcze większy obszar, na którym obserwuje się podnoszenie się lądu po zniknięciu lodowca. Wiedzę zdobytą w ramach tych badań można wykorzystać np. do przewidywania wzrostu poziomu mórz i przygotowania na klęski żywiołowe.