一项发表在Scientific Reports的研究重建了南极洲下方重力凹陷在过去7000万年的演变。该研究由Petar Glišović和Alessandro M. Forte领导，利用地震数据和物理模拟来解释地球内部过程如何导致这一异常，以及它如何与冰川的形成和海平面变化有关。
地球上的重力并不均匀：它取决于地球内部的质量分布和地球的形状。在南极洲，模型显示这是重力最低的区域之一，这表现为大地水准面的凹陷，即反映重力场变化的表面。
重力凹陷的历史演变
分析显示南极洲下方的大地水准面凹陷：
- 至少从7000万年前就存在。
- 在新生代初期，位于大西洋南部。
- 在4000万到3000万年前，移动到现在的南极地区。
- 自从3500万年前，其幅度增加了30%，与地球自转轴的变化相吻合，被称为真实极移。
地幔内部过程
地幔流动的重建表明：
- 最初，异常是由于地幔深层密度差异造成的（占总强度的30-50%）。
- 在过去的3500万年中，地幔的较浅层变得更加重要，增强了凹陷。
- 一股热且密度较小的物质从深处上升，自7000万年前就活跃，抬升了大陆中心下方的地面。
这种内部运动与冰下隐藏的山脉的存在以及大约3400万年前南极大冰川的形成开始有关。
创新方法
科学家们应用了back-and-forth nudging (BFN)技术，这使得可以模拟地幔在时间上的前后运动。为此，他们结合了：
- 地震的地震数据。
- 关于板块构造运动的信息。
- 地表下矿物的物理特性。
模型显示，除了小的变化外，重力凹陷遵循一个持久且明确的模式。
对海平面和气候的影响
重力凹陷的波动影响了该地区相对海平面的高度，影响了冰盖的形成和增长条件。这直接将地球内部过程与南极洲的气候演变联系起来。
据Forte称，目标是回答一个大问题：“我们的气候如何与地球内部发生的事情相联系？”。
该研究提供了关于地幔运动如何影响气候和地表的新线索。南极洲下方的重力凹陷，自数百万年前就已活跃，不仅解释了大陆地质历史的一部分，还帮助理解地球内部过程如何影响冰川的动态和海平面。
