Žemė nėra idealiai apvali: dėl sukimąsi apie ašį ją „išpučia“ ties pusiauju ir šiek tiek suplokština ties ašigaliais. Šis efektas menkas akiai, tačiau geodeziniai ir palydoviniai matavimai leidžia tiksliai sekti, kaip kinta planetos forma.
Nauja analizė rodo paradoksą: kietoji Žemė, vertinant plutos deformacijas, tampa kiek mažiau suplota, tačiau gravitacinė Žemės „forma“ elgiasi priešingai. Kitaip tariant, priklausomai nuo to, ką matuojame, planeta vienu metu tarsi ir apvalėja, ir darosi labiau suplota.
Kas iš tiesų „keičiasi“?
Tyrimuose atskiriami du dalykai: kietosios Žemės paviršiaus vertikalūs judesiai ir geoidu vadinama gravitacinio lauko „nelygi“ forma. Geoidą lemia masės pasiskirstymas, todėl jis gali kisti net tada, kai pluta juda kita kryptimi.
Geologo Christopherio Kotsakio (Aristotelio universitetas Tesalonikuose) darbe panaudoti pasaulinio GNSS stočių tinklo duomenys. Jie leidžia milimetrų tikslumu fiksuoti, kur Žemės paviršius kyla, o kur sėda, ir kaip šie pokyčiai greitėja.
Poliai kyla, pusiaujo zona sėda
Skaičiavimai rodo, kad 1997–2000 metais poliariniuose regionuose kilimas siekė apie 0,5 milimetro per metus. Iki 2015 metų tempas išaugo iki maždaug 1 milimetro per metus, tad per mažiau nei du dešimtmečius jis iš esmės padvigubėjo.
Tuo pat metu ties pusiauju fiksuotas priešingas signalas: kietoji Žemė ten vidutiniškai sėdo, o šis procesas taip pat stiprėjo. Sudėjus abu efektus, gaunamas vaizdas, kad pluta tampa mažiau „suplota“.
Kodėl gravitacija rodo priešingai?
Pagrindinis paaiškinimas siejamas su masės persiskirstymu dėl ledynų tirpsmo ir vandens pernašos vandenynuose. Kai Grenlandija ir Antarktida netenka ledo masės, sumažėja apkrova, todėl poledinė pluta pamažu „atsistato“ ir kyla.
Tačiau ištirpęs vanduo pasiskirsto pasaulio vandenynuose ir dalis masės nukeliauja į žemesnes platumas. Gravitacinis laukas reaguoja į masę, todėl toks perskirstymas gali didinti „suplotumo“ signalą geoidu matuojamoje Žemės formoje, net jei kietoji pluta tuo pačiu apvalėja.
„Mūsų rezultatai rodo spartėjantį ašigalių kilimą, lydimą panašiai augančio pusiaujo zonos sėdimo“, – rašė C. Kotsakis.
Mokslininkai pabrėžia, kad šie pokyčiai nėra vien akademinė detalė. Kylant ir sėdant žemei kinta vietinis santykinis jūros lygis, didėja pakrančių rizikų netolygumas, o tiksliems žemėlapiams, navigacijai ir palydoviniams aukščių modeliams reikia nuolatinių korekcijų.
Tyrimas taip pat primena, kad klimato kaita veikia ne tik orus ar jūros lygį, bet ir planetos masės balansą. Norint suprasti bendrą vaizdą, būtina derinti GNSS, palydovinę gravimetriją ir geofizinius modelius, nes nė vienas matavimo metodas vienas pats neatskleidžia visos istorijos.
Tyrimo rezultatai publikuoti žurnale Journal of Geophysical Research: Solid Earth.