Содрогнулась ли Земля: Смещение оси
Для начала вспомним, что чилийское землетрясение 27 февраля имело магнитуду 8,8 и стало действительно очень и очень мощным. Лишь то, что гипоцентр его располагался далеко от населенной местности (и глубоко под поверхностью), уберегло нас от множества человеческих жертв. Впрочем, подробнее мы писали об этом событии по горячим следам, в заметке «Чилийское потрясение».
Уже несколько дней спустя некоторые ученые выступили с заявлениями о том, что столь сильное сотрясение могло изменить наклон оси всей нашей планеты. Геофизик из NASA Ричард Гросс (Richard Gross) говорит: «Если наши расчеты верны, собственная ось Земли сместилась примерно на 8 см». Здесь важно обратить внимание на то, что речь идет не о наклоне оси вращения. «Собственная ось характеризует не то, насколько Земля наклонена, — добавляет Гросс, — а то, как она сбалансирована».
Объяснить это можно так. Наша планета, как известно, представляет собой не идеальную сферу. Во‑первых, земной шар чуть сплюснут с полюсов — точную геометрию этого должна установить отправленная в космос пару лет назад миссия GOCE (читайте: «Некруглая Земля»). Во‑вторых, распределение массы по планете неоднородно, хотя бы потому, что часть ее поверхности составляют океаны, а часть — материки. В северном полушарии суши заметно больше, чем в южном, в западном меньше, чем в восточном. Собственная ось Земли представляет собой ось, на которой «сбалансирован» этот неоднородный шар планеты, а настоящая ось вращения планеты колеблется вокруг нее.
Теперь нам понятнее, что имели в виду Ричард Гросс и его коллеги. Чилийское землетрясение оказалось столь мощным, что вызвало перемещения колоссальных объемов вещества. Это перемещение изменило распределение массы по поверхности планеты — не слишком заметно, но вполне достаточно для того, чтобы «ось балансировки» земного шара слегка отклонилась.
Впрочем, это отклонение — далеко не первое и не последнее. Собственная ось Земли смещается и сама по себе, без каких-либо катастрофических событий, в результате медленных геологических процессов. Последний ледниковый период завершился около 11 тыс. лет назад, и огромные массы льда исчезли с поверхности материков и океанов. Это не только привело к перераспределению массы, но и «разгрузило» земную мантию, позволив ей принять более близкую к сферической форму. Процесс этот еще не завершен, и в результате него ось, на которой «балансирует» наша планета естественным образом смещается примерно на 10 см в год.
Но стоит сказать, что если расчеты Гросса верны, то в результате того землетрясения за несколько минут ось сместилась на величину почти ту же, что и за год. Это действительно впечатляет. Однако к настоящему моменту все это — лишь теоретические расчеты и, что называется, спекуляции. Практических замеров не проведено, хотя группа Ричарда Гросса намерена заняться этим вопросом в ближайшее время. И ключевым инструментом этих измерений должна стать... система глобального позиционирования GPS.
«Используя сеть GPS-приемников по всей планете, мы можем вести мониторинг вращения Земли с высокой точностью, — поясняет ученый. — Изменения в его характеристиках сказываются и на фазе приходящих со спутников сигналов, и на времени, за которое они добираются с орбиты». GPS уже не первый год используется учеными для отслеживания сезонных и годичных изменений во вращении Земли. Благодаря этим точным наблюдениям показано, что на него влияют такие факторы, как приливы и ветры, течения в океанах и в расплавленных недрах планеты. Эти факторы оказывают периодическое влияние (см. иллюстрацию слева), на разных временных масштабах — и недельных, и годичных, и сезонных. Например, средние сутки в январе примерно на 1 миллисекунду дольше, чем в июне.
На этом регулярном фоне чилийское землетрясение должно выглядеть резким скачком — и Ричард Гросс с коллегами очень надеются обнаружить этот скачок в данных системы мониторинга. Он говорит: «Мы возьмем данные GPS о вращении Земли, вычтем характерные периодические влияния приливов, ветров, течений и так далее, и тогда землетрясение должно проявить себя».
Отметим, что вскоре после землетрясения — одновременно с кричащими заголовками о «смещении земной оси» — некоторые СМИ отмечали и то, что продолжительность суток в результате этого события сократилась на 1,26 микросекунду. Это действительно так, но эта величина не представляет собой ничего опасного или сенсационного. Она пренебрежимо мала в сравнении с нормальным изменением длительности суток, которые вызывают приливы или океанские течения. Их влияние в тысячи раз более сильно.
Словом, нам осталось подождать окончательных результатов работы группы Ричарда Гросса. Смещение собственной оси Земли в результате землетрясений не исследовал пока никто. Сам Гросс впервые попытался проделать это в 2004 г., после землетрясения магнитудой 9,1, случившегося на Суматре, но тогда не получил никаких достойных результатов. По мнению ученого, виновато в этом расположение эпицентра землетрясения: несмотря на впечатляющую мощь, расположение поблизости от экватора не позволило ему оказать достаточного влияния на вращение планеты. Теперь ситуация иная, и, возможно, эффект от чилийского землетрясения будет заметнее.
По информации NASA