Das „Gravitationsloch“ im Indischen Ozean endlich erklärt?

Im Indischen Ozean befindet sich eine Schwerkraftanomalie, für die Wissenschaftler schon lange nach einer Erklärung suchen. Eine neue Studie legt nahe, dass sie mit der Störung des Super-Panachs zusammenhängt, der unter Afrika vorhanden ist.

Abgesehen von einigen unbeugsamen „Platisten“, die sich darauf beschränken, eine der elementarsten wissenschaftlichen Evidenzen zu leugnen, ist die Erde rund. Aristoteles hat dies bereits vor über 2300 Jahren bewiesen. Es gibt keinen Grund mehr, das zu wiederholen. Dennoch ist die Form der Erde immer noch Gegenstand wissenschaftlicher Diskussionen. Denn es gibt einige Nuancen. Die Erde ist keine perfekte Kugel. Aufgrund ihrer Rotation ist sie am Pol leicht abgeflacht.

Massenverteilung, Geoid und Form der Erde

Die Komplexität geht jedoch noch weiter, wenn man das Schwerkraftfeld betrachtet. Wenn man auf dem sogenannten Referenzellipsoid spazieren geht, mit dem die Form der Erde modelliert wird, stellt man fest, dass das Schwerefeld leicht variiert. Der Grund dafür ist die ungleichmäßige Verteilung der Massen, aus denen die Erde besteht. Wissenschaftler haben daher eine andere (theoretische) Oberfläche definiert, die diese Schwankungen des Schwerefelds und der Massenverteilung wiedergibt: das Geoid. Das Geoid stellt somit das sogenannte Äquipotential der Schwerkraft dar, d. h. an jedem Punkt dieser theoretischen Fläche ist der Wert von g konstant und die Richtung des Schwerefelds steht senkrecht dazu. In gewisser Weise ist die Form des Geoids also das, was der Form der Erde am nächsten kommt. Beim Herauszoomen und bei extrem genauer Betrachtung würde die Form der Erde somit eher einem „Patatoid“ ähneln, mit Erhebungen und Vertiefungen, die von der ungleichen Verteilung der Massen in der Tiefe zeugen. Man darf jedoch nicht vergessen, dass die Schwankungen des Geoids nicht mehr als +/- 100 Meter betragen. Die Annäherung an das Ellipsoid ist also mehr als zufriedenstellend!

© ESA-Das Geoid der Erde und seine Patatoidform. Die negative Anomalie im Indischen Ozean ist gut sichtbar (blau).

Eine “ Vertiefung “ im Indischen Ozean

Doch zurück zu unserem Patatoid. Denn es gibt tatsächlich einen Bereich, der die Wissenschaftler seit langem fasziniert. Eine der auffälligsten Anomalien in der Form des Geoids befindet sich nämlich im Indischen Ozean. Es handelt sich um eine negative 

Anomalie, die eine „Vertiefung“ im Geoid bildet. Sie würde also mit einem Massendefekt irgendwo unter der Erdoberfläche in Verbindung gebracht werden. Doch worum handelt es sich dabei genau?

© Clinton Conrad, SOEST- Der Super-Panasch unter Afrika wurde durch die Ankunft eines Stücks ozeanischer Kruste destabilisiert.

Ein Aufsteigen von heißem Material infolge einer Störung am afrikanischen Super-Panasch.

Eine neue Studie, die in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, schlägt eine neue Hypothese vor. Um das zu verstehen, muss man mehr als 1000 Kilometer unter die Erdkruste tauchen, in den Kern des Erdmantels. Dort soll sich der Übeltäter befinden: ein altes Krustenstück des ehemaligen Ozeans Tethys, das vor 30 Millionen Jahren an einer Subduktionszone unter Afrika tauchte. Dieses kalte und dichte Krustenstück soll den Mantelsuperspan (LLSVP – Large Low Shear Velocity Province) gestört haben, der an der Kern-Mantel-Grenze unter dem afrikanischen Kontinent wurzelt. Diese Störung hätte dazu geführt, dass heißes Material in mehreren Mantelspitzen unter dem Indischen Ozean aufgestiegen wäre. Eine große Masse an heißem Material mit geringer Dichte führt zu einer negativen Gravitationsanomalie! Diese Ergebnisse stammen aus numerischen Modellen, die die geodynamische und tektonische Entwicklung in den letzten 140 Millionen Jahren berücksichtigt haben.

Einige Forscher weisen darauf hin, dass es keine eindeutigen seismologischen Beweise für diese Mantelspitzen unter dem Indischen Ozean gibt.

Redaktion: Futura, verfasst von Morgane Gillard.

Titelbild: © Irina Flamingo, Adobe Stock -Der Ursprung der Geoidanomalie im Indischen Ozean würde möglicherweise erklärt werden.

2. Abbildung: © ESA-Das Geoid der Erde und seine Patatoidform. Die negative Anomalie im Indischen Ozean ist gut sichtbar (blau). 

3. Abbildung: © Clinton Conrad, SOEST- Der Super-Panasch unter Afrika wurde durch die Ankunft eines Stücks ozeanischer Kruste destabilisiert.