致使海平面下降百余米 印度洋中的“重力洞”是怎么形成的？

◎本报讯记者 张佳欣

生活着一个相对密度大概均匀圆球上，但你是不是认为地球表面作用力在各个地方都一样？实际上，更加精准计算说明，不一样场所的地球重力存有细微但可测的差别，而这就导致了海平线的波澜起伏。

在印度洋海域中间，有一个巨大的“作用力洞”，这儿的海平线比世界平均太低了100余米，几十年来，它产生谜团一直困扰着专家。

这一遮盖超出300万公顷的重力异常地区事实上并不是一个物理学传统意义上的洞，而应该是地球重力小于平均水平深海地区。

科学研究这一“洞”的专家一直以来一直认为，是海平面中的一些化学物质造成了这类奇怪现象。

但一项发表于《地球物理研究快报》里的新学术论文说明，科研人员应当“风物长宜放眼量”，将科学研究重心放在“洞”四周的板块运动上，并非其下边。研究表明，从古代海面的残余物中升起溶岩羽流有可能是产生“作用力洞”的重要原因。

重力场变化和地球质量遍布相关

为何地表存有作用力尺寸不一致的状况？

此项新探索的杰出创作者、印度的研究所地球物理学家阿特雷伊·戈什接受高新科技日报采访时表示，想了解地球各个地方作用力的差别，首先从地球的形状说起。

“地球上看上去是圆的，但其实偏重椭圆形，就像一个土豆，地球赤道周边突起，两方面平整。表面作用力的整体特征就是，一般地球的重力常数是9.8米/平方米秒，而地球赤道处最少，大约为9.78米/平方米秒；两方面较大，大约为9.83米/平方米秒。”戈什解释说。

可是，因为作用力和质量正相关，因而地球上重力场的改变又与其说内部结构品质的遍布相关。想象一下，地表被平和的深海遮盖，地球上重力场的改变将导致这一理想化深海上造成突起和凹痕，二者分别代表着比较大和比较小的品质地区。这使得地表看上去就像面糊一样坑坑洼洼。从而所形成的略微波动不规则斜面称之为大地水准面。

除此之外，戈什还介绍说，地球内部、地核和地心质量与密度的不均匀是造成作用力有所差异的主次缘故。

用计算机模型跟踪“作用力洞”发源

戈什介绍说，印度洋海域下大地水准面的显著歪斜，被称作“印度洋海域大地水准面底点(IOGL)”。重力异常就是指某一特定地区重力小于地球上均值作用力。它像重力场中的一个“洞”，决定着该地区海平线。IOGL便是世界上最明显的重力异常区域之一，覆盖印度洋海域的宽阔地区。

该研究的重要创作者、印度的研究所博士研究生德班詹·帕尔称，IOGL是1948年西班牙地球物理学家费宁·梅内斯在船上开展重力测量时找到的。从那以后，别的船上考察队和卫星的检测都验证了IOGL的出现。但专家不清楚它怎么会在那儿。

在该研究中，戈什和帕尔运用路面感应器和卫星展开了部分重力测量，对比了19种电子计算机虚拟场景，根据复建以往1.4亿光年的板块地质构造来跟踪“作用力洞”的由来。

研究表明，IOGL是印度洋海域下边地核品质欠缺的结论。具体来说，“高密度出现异常”即IOGL中的上地幔至中地核上存在较轻原素，是导致该地低作用力的主要原因。

那样，该地为什么有这样与众不同的地质结构？

戈什介绍说，非州下边地核最深处存在一个也被称为“非州色斑”大型低裁切波速省(LLSVP)，它很有可能是由地核隐秘的“特提斯版块”健身运动所形成的。

2亿多年前，古特提斯洋坐落于劳亚大陆和冈瓦纳非常内地中间，但大概1.2亿年前，伴随着冈瓦纳大陆和劳亚大陆之间的距离愈来愈近，古特提斯洋逐渐关闭，最后没有了，构成了现今印度洋海域和北大西洋。古特提斯洋的下击暴流版块沉到地核，构成了一些环境温度出现异常地区，严重影响地核热对流和板块运动。其中一个出现异常地区就位于非州下边，这便是“非州色斑”。

帕尔表明，当归属于古特提斯洋的下击暴流版块覆盖到地核内部结构并抵达核—幔界限时，导致了地核中溶岩的强大往下健身运动。想要均衡这类往下健身运动，热而较轻地核流逐渐从印度洋海域下边升高，产生所谓“溶岩羽流”。这种羽流有可能是IOGL产生的原因。这类溶岩羽流的涌上来起源于大概2000百万年。当羽流在大气圈下边挪动并贴近印度半岛时，重力异常变得越来越明显和显著。

这种科学研究还表示，除了这个羽流外，四周的地核构造也造成了“高密度出现异常”的建立。

“作用力洞”形成原因仍各不相同

国外海洋网消息称，当地球核心的吸引力消弱地核，使之更具有水的浮力，比较容易移动时，就容易出现关键带动消弱效用。这类效用被称之为结构板块运动和海洋地壳产生的原因。

因而，“作用力洞”的研究说明，在地核中间深层很有可能存在地心带动消弱效用，换句话说，这一区域的地核很有可能比之前人们普遍认为的更加具有水的浮力且比较容易挪动。这也许能帮助我们了解板块构造和海洋地壳的建立。

虽然“作用力洞”覆盖面积宽阔，且这个区域海平线小于平均，但戈什表明，“作用力洞”的出现并不能导致什么危害。

“假如你坐船进入该区域，你就会发现海平面慢慢斜放，但通过以后，你的船又重新伴随着海平面升高，回到到一般水准高度。”戈什说。

几十年来，印度洋海域的“作用力洞”令众多专家痴迷。尽管并对准确形成原因并未达成一致，但专家早已给出了几类基础理论来描述这种情况。

国外海洋网消息称，一种观点认为，“作用力洞”是“版块公墓”的残余物。大概3000百万年，历史悠久深海严寒而致密残余物沉到非州地下“版块公墓”，并随着时间推移持续沉积，形成了一个高密度溶岩地区，造成地球内部凹痕。随着时间推移，凹痕越来越更加深入、更突出，逐渐形成了我们现在看见的“作用力洞”。

另一种观点认为，“作用力洞”的建立是由于地球上开“网络热点(hotspot)”，在其中一股炙热的溶岩从地核中冉冉升起，并把地球内部熔穿。伴随着溶岩制冷和凝结，他会形成一个高密度岩层地区，造成地球内部凹痕。

还有一些科学家认为，“作用力洞”就是这2个全过程融合时代的产物。在他们看来，一个“网络热点”最先构成了地球内部凹痕，接着又充满着冰凉、致密洋壳残余物。

虽然本次戈什与帕尔根据计算机模型调研出“作用力洞”的一种形成原因，但戈什注重，很有可能还有其他的适用直接证据来描述IOGL形成的原因，因而还要做进一步的科学研究。对于“作用力洞”未来的发展转变，还要看地核会有什么，目前尚临时无法预料。不管怎样，“作用力洞”提醒着大家，还远没有了解人们的生活这一星体存有的全部秘密。