ده‌ها سال است که دانشمندان درحال مطالعه اتفاق‌ای شگفت‌انگیز به نام «حفره‌های گرانشی» می باشند؛ مناطق وسیعی در پوسته زمین که تاثییر گرانش در آنها زیاد کمتر از حد میانگین است. اکنون محققان کشف کرده‌اند که حفره گرانشی بزرگ در زیر یخ‌های قطب جنوب در طول ده‌ها میلیون سال قبل به‌طور مدام بزرگ‌تر شده است.

حفره‌های گرانشی در نتیجه حرکات زیاد کُند سنگ‌ها در اعماق پوسته زمین و طی ده‌ها میلیون سال شکل می‌گیرند. اگرچه این تغییرات گرانشی در مقیاس کلی، اعداد کوچکی به نظر می‌رسند، اما تأثیر آنها بر اقیانوس‌ها زیاد بزرگ است. وقتی که گرانش در یک منطقه ضعیف‌تر باشد، سطح آب اقیانوس در آن نقطه نسبت به مرکز زمین پایین‌تر می‌آید، چون آب تمایل دارد به سمت مناطقی با جاذبه نیرومندتر جریان اشکار کند. به همین علت، ارتفاع سطح دریا در اطراف قطب جنوب به طور قابل‌اندازه‌گیری کمتر از دیگر نقاط کره زمین است.

بزرگ‌تر‌شدن حفره گرانشی قطب جنوب

«الساندرو فورته» (Alessandro Forte)، استاد ژئوفیزیک دانشگاه فلوریدا و «پتار گلیشوویچ» (Petar Glišović) از مؤسسه فیزیک زمین پاریس در تحقیق حاضر موفق شدند نقشه حفره گرانشی قطب جنوب را با جزئیات کامل طراحی کنند.

آنها در گامی دشوارتر، با منفعت گیری از مدل‌های پیشرفته کامپیوتری و بازسازی‌های فیزیکی، مسیر حرکت سنگ‌ها در اعماق زمین را تا ۷۰ میلیون سال پیش (یعنی زمان حیات دایناسورها) به عقب برگرداندند. فورته این فرایند را به یک تصویربرداری پزشکی تشبیه می‌کند:

«فکر کنید که می‌خواهید از کل کره زمین سی‌تی اسکن بگیرید، ولی ما همانند مطب پزشکان به اشعه ایکس دسترسی نداریم. ما زلزله‌ها را در اختیار داریم. امواج زلزله همانند نوری می باشند که فضای داخلی سیاره ما را روشن می‌کنند.»

تصاویر بازسازی‌شده نشان خواهند داد که حفره گرانشی قطب جنوب در ابتدا قوت کمتری داشت، اما بین ۵۰ تا ۳۰ میلیون سال پیش اغاز به پرقدرت شدن کرد. این زمان‌بندی دقیقاً همزمان با دوره‌ای است که سیستم آب‌وهوایی قطب جنوب دچار دگرگونی‌های اساسی شد و صفحات بزرگ یخی شکل گرفتند. این اتفاقات تأثیرات گسترده‌ای بر سطح آب دریاها و مقدار اسیدی‌بودن اقیانوس‌های سیاره ما گذاشتند.

محققان امیدوارند در آینده با منفعت گیری از مدل‌سازی‌های جدیدتر که گرانش، سطح دریا و تغییرات ارتفاع قاره‌ها را به یکدیگر پیوند خواهند داد، ربط مستقیم و علّی بین تحکیم حفره گرانشی و رشد صفحات یخی را آزمایش کنند.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Scientific Reports انتشار شده است.