Aunque la Tierra es aproximadamente esférica, su campo de gravedad no sigue la misma geometría. En las visualizaciones, se parece más a una papa, con protuberancias y hendiduras.
Una de las más fuertes de estas depresiones, donde el campo de gravedad es más débil, se encuentra debajo de la Antártida. Ahora, nuevos modelos de cómo evolucionó a lo largo del tiempo el llamado Geoide Antártico han demostrado que solo se está volviendo más fuerte, impulsado por el largo y lento movimiento de la roca en las profundidades de la superficie de la Tierra, como un gigante que se mueve mientras duerme.
“Si podemos comprender mejor cómo el interior de la Tierra da forma a la gravedad y los niveles del mar, podremos comprender mejor los factores que pueden ser importantes para el crecimiento y la estabilidad de las grandes capas de hielo”, dice el geofísico Alessandro Forte de la Universidad de Florida.
El geoide de la Tierra (la forma irregular de patata del campo gravitacional) es desigual porque la gravedad está ligada a la masa, y la distribución de la masa dentro del planeta es desigual, debido a que las diferentes composiciones de rocas tienen diferentes densidades.
No es una gran diferencia que notarás en la superficie. Los mapas tienden a exagerarlo para que podamos ver lo que está pasando; Si te pesaras con un geoide bajo y un geoide alto, la diferencia sería de sólo unos pocos gramos.
Sin embargo, el geoide representa una ventana a procesos profundos dentro de la Tierra que no podemos observar directamente.
Forte y su colega, el geofísico Petar Glišović del Instituto de Física de la Tierra de París en Francia, generaron un mapa detallado del Geoide Antártico Bajo utilizando otra ventana al interior de la Tierra: los terremotos. Las ondas sísmicas de los terremotos viajan a través del planeta, cambiando de velocidad y dirección a medida que encuentran materiales con diferentes composiciones y densidades.
“Imagínese hacer una tomografía computarizada de toda la Tierra, pero no tenemos rayos X como los que tenemos en un consultorio médico”, explica Forte. “Tenemos terremotos. Las ondas sísmicas proporcionan la ‘luz’ que ilumina el interior del planeta”.
Utilizando los datos del terremoto, los investigadores construyeron un modelo de densidad 3D del manto de la Tierra y lo extrapolaron a un nuevo mapa de todo el geoide planetario. Compararon este mapa con los datos de gravedad estándar recopilados por satélites y descubrieron que era muy similar.
Esa fue la parte fácil. El siguiente paso fue intentar retroceder el tiempo para evaluar cómo ha evolucionado el geoide desde principios del Cenozoico, hace 70 millones de años.
Forte y Glišović incorporaron su mapa a un modelo basado en la física de la convección del manto de la Tierra, rebobinando la actividad geológica interior de la Tierra para ver cómo evolucionó el geoide durante ese período de tiempo.
Luego, desde su punto de partida, dejaron que el modelo avanzara para ver si podía reproducir el geoide que vemos hoy.
También comprobaron si su modelo reproducía cambios reales en el eje de rotación de la Tierra conocidos como True Polar Wander. Llegó al geoide actual y coincidió con el desplazamiento polar, lo que sugiere que también proporciona una representación precisa de la evolución del geoide.
Los resultados mostraron que el Geoide Antártico Bajo no es un desarrollo nuevo; Una depresión gravitacional ha estado cerca de la Antártida durante al menos 70 millones de años. Pero no ha permanecido estático. Hace unos 50 millones de años, su posición y fuerza comenzaron a cambiar drásticamente, en un momento que coincide con una curva pronunciada en el desplazamiento polar.
Según el modelo, la anomalía se formó cuando placas tectónicas se subdujeron debajo de la Antártida y se hundieron profundamente en el manto, alterando el campo de gravedad del planeta en la superficie. Mientras tanto, una amplia región de material caliente y flotante se elevó hacia arriba, volviéndose más influyente durante los últimos 40 millones de años y fortaleciendo la baja geoide.
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Curiosamente, esto puede estar relacionado con la glaciación de la Antártida, que comenzó en serio hace unos 34 millones de años. Es sólo un vínculo especulativo, pero esto es lo interesante del geoide: da forma al nivel del mar. Entonces, a medida que el geoide se desplazó hacia abajo alrededor de la Antártida, la superficie del mar local habría descendido con él, lo que podría influir en el crecimiento de la capa de hielo.
Obviamente se trata de una hipótesis que requiere más pruebas. Sin embargo, el trabajo muestra que diferentes procesos geodinámicos, desde la convección del manto hasta el geoide y el movimiento de los polos, pueden estar conectados e influirse entre sí.
El agujero de gravedad bajo la Antártida puede ser sutil, pero es un recordatorio de que incluso los procesos más lentos en las profundidades de la Tierra pueden dejar una impresión duradera en el mundo de arriba.
La investigación ha sido publicada en Scientific Reports.