Hố trọng lực khổng lồ dưới Ấn Độ Dương

Hố trọng lực ở Ấn Độ Dương là khu vực khối lượng Trái đất giảm đi, dẫn tới lực hấp dẫn yếu và mực nước biển thấp hơn mức trung bình khiến các nhà khoa học bối rối.

Sâu bên dưới Ấn Độ Dương có một hố trọng lực khổng lồ với kích thước khoảng 3 triệu km2 khiến các nhà khoa học bối rối suốt nhiều thập kỷ. Về mặt kỹ thuật, đây không phải là một chiếc hố theo định nghĩa truyền thống. Nhưng các nhà địa vật lý sử dụng thuật ngữ này để chỉ một khu vực mà tác động của trọng lực thấp hơn nhiều so với mức trung bình.

Bản đồ thể hiện những nơi trọng lực yếu (xanh) và mạnh (đỏ) trên Trái đất. (Ảnh: ESA/HPF/DLR).

Trái đất không phải là khối cầu hoàn hảo, các cực bằng phẳng, trong khi có những chỗ phình dọc theo xích đạo, nên trọng lực cũng thay đổi tùy vị trí. Các nhà khoa học đã lập bản đồ những hiệu ứng này để tạo ra "geoid" của Trái đất - bản đồ hình dạng giống củ khoai tây thể hiện một cách trực quan những thung lũng và vùng trũng trọng lực này.

Nếu nhìn vào bản đồ lực hấp dẫn của Trái đất, bạn sẽ thấy một điểm xanh khổng lồ ở phía nam Ấn Độ, điểm này được gọi là Vùng địa chất thấp Ấn Độ Dương (IOGL) và là dị thường trọng lực lớn nhất trên hành tinh của chúng ta, đã thu hút sự chú ý của giới nghiên cứu kể từ khi được phát hiện vào năm 1948.

Đây là điểm dị thường trọng lực lớn nhất trên hành tinh của chúng ta.

Dị thường trọng lực là sự khác biệt giữa trọng lực thực tế được đo tại một vị trí và trọng lực lý thuyết dự kiến đối với một Trái đất hình cầu và nhẵn hoàn toàn. Nhưng lực hấp dẫn của Trái đất không hoàn toàn đồng đều và sự biến đổi trong phân bố khối lượng bên dưới bề mặt gây ra sự dao động trong lực hấp dẫn.

Dị thường trọng lực có thể được gây ra bởi sự thay đổi về mật độ và độ dày của lớp vỏ, lớp phủ và lõi Trái đất. Những dị thường này ảnh hưởng đến hình dạng của bề mặt đại dương, bề mặt không bằng phẳng mà đi theo đường viền của trường hấp dẫn Trái đất. Hình dạng này được gọi là Geoid, và đó là những gì chúng ta sẽ thấy nếu loại bỏ tất cả ảnh hưởng của thủy triều, gió và dòng chảy từ đại dương. Geoid thường được hình dung như một hình dạng giống như củ khoai tây, với những chỗ lồi lõm tương ứng với vùng trọng lực cao và thấp.

Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters, nhà khoa học địa chất Attreyee Ghosh cùng nghiên cứu sinh Debanjan Pal tại Viện Khoa học Ấn Độ xem xét IOGL và phát hiện, mực nước biển của đại dương xung quanh thấp hơn gần 107m so với mức trung bình toàn cầu, Futurism hôm 1/7 đưa tin.

Sau khi chạy nhiều mô hình máy tính về sự thay đổi của khu vực trong 140 triệu năm qua, nhóm nghiên cứu kết luận, IOGL có thể là kết quả của việc "khối vật chất châu Phi" - khối vật chất khổng lồ trong lớp phủ của Trái đất, nằm ở độ sâu hơn 965km dưới châu Phi - bị đẩy xuống dưới Ấn Độ Dương.

Các nhà địa chất tin rằng khối vật chất này hình thành từ tàn tích dưới đáy biển của đại dương cổ đại Tethys nằm giữa hai siêu lục địa Laurasia và Gondwana cách đây hơn 200 triệu năm. Sau đó, khoảng 120 triệu năm trước, Ấn Độ Dương hình thành khi Gondwana di chuyển về phía bắc, tiến vào trong đại dương cổ đại.

Khoảng 20 triệu năm trước, các mảnh vỡ nằm ở khu vực thấp nhất của lớp phủ, chúng thế chỗ vật chất mật độ cao có nguồn gốc từ "khối blob châu Phi", bong bóng magma tinh thể hóa rắn chắc, cao gấp 100 lần núi Everest và kẹt dưới châu Phi. Những cột magma mật độ thấp dâng lên thay thế vật chất đặc, thu nhỏ khối lượng chung của khu vực và làm suy yếu trọng lực của nó.

Các nhà khoa học vẫn chưa thể xác nhận dự đoán từ mô hình bằng dữ liệu động đất nhằm xác minh sự tồn tại của cột magma mật độ thấp bên dưới hố. Trong khi đó, giới nghiên cứu nhận thấy magma của Trái Đất chứa đầy khối kỳ lạ, một số biến mất và xuất hiện ở nhiều nơi ngoài dự đoán.

Theo Pal và Ghosh, IOGL có thể đã mang hình dạng như hiện nay từ khoảng 20 triệu năm trước, khi các luồng magma nóng và loãng bao quanh khu vực, các mảng của đại dương Tethys chìm vào lớp phủ Trái đất.

Tuy nhiên, theo chuyên gia Himangshu Paul tại Viện Nghiên cứu Địa vật lý Quốc gia Ấn Độ, vẫn có thể còn những yếu tố khác đằng sau sự tồn tại của IOGL. "Các bản mô phỏng sẽ không thể bắt chước chính xác tự nhiên", ông nhận định.

Nguồn Khoa học