Как известно, с 29 июня 2022 года сутки на Земле оказались на 1,6 миллисекунды короче обычных, признанных эталонными с 1962 года, когда время стали измерять с помощью атомных часов. Такие же изменения по данным с аппарата NASA InSight произошли на Марсе. Марсианские сутки (солы) тоже стали короче. Солнце тоже резко активизировалось. То есть, надо полагать, всё в Солнечной системе немного сжалась. Но вот на Земле найдена конкретная область около её ядра, достоверно уплотнившаяся.
Группа ученых под руководством Шарлотты Гон Гурантон из Городского университета Парижа и при активном участии геофизика Изабель Пане из Университета Гюстава Эйфеля обнаружила это сжатие на глубине почти 2900 километров, прямо на границе между мантией и ядром Земли. Это событие заметно изменило гравитационное поле планеты и было косвенно, но однозначно зафиксировано приборами на орбите. Открытие, было опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.
Был проведён анализ данных, собранных в ходе спутниковой миссии GRACE (эксперимент по гравитационному восстановлению и изучению климата), совместного проекта США и Германии, который действовал с 2002 по 2017 год.
Конфигурация этих двух спутников, летевших строем на фиксированном расстоянии друг от друга, сделала их беспрецедентно точным инструментом для измерения изменений гравитационного поля Земли. Когда головной аппарат пролетал над областью большей массы, например над горным хребтом или скоплением воды, он притягивался немного сильнее, изменяя свое расстояние от отстающего спутника — миллиметровое изменение, которое можно было соотнести с изменениями гравитации.
Хотя основной целью GRACE было изучение движения водных масс на поверхности – мониторинг водоносных горизонтов и таяния ледников – команда Панета поняла, что чувствительность системы позволяет отслеживать гораздо более глубокие возмущения.
Именно в ходе этого анализа был выявлен аномальный сигнал, чёткий и безошибочный, достигший пика примерно в 2007 году, эпицентр которого находился в обширной области под Атлантическим океаном, у побережья Африки. Природа этого сигнала полностью исключала его поверхностное происхождение, связанное с гидрологическим циклом; гравитационное изменение, зафиксированное спутниками, можно было объяснить только перераспределением масс в глубинах твёрдой Земли.
Глубина и местоположение этого явления позволили исследователям связать своё открытие с предыдущими наблюдениями. В том же регионе и в схожий период времени, около 2007 года, другие спутники, предназначенные для измерения магнитного поля Земли, зарегистрировали необычное геомагнитное возмущение. Пространственное и временное совпадение позволяет предположить, что оба события, гравитационное и магнитное, могут быть двумя сторонами одного и того же глубинного геологического процесса.
Гипотеза, предложенная Панет с коллегами так: Они предположили, что в породах в основании мантии, состоящих из таких минералов, как перовскит, произошла трансформация на атомном уровне. Под воздействием невообразимых давлений, преобладающих на этой глубине, кристаллическая структура этого минерала должна была сжаться, приобретя более плотную конфигурацию, – процесс, известный как фазовый переход. Этот минералогический метаморфоз, по сути, привёл к локальному увеличению плотности и, следовательно, массы значительной части нижней мантии.
После 2007 года команда не обнаружила других гравитационных сигналов сопоставимой величины в данных GRACE. Тем не менее, мониторинг продолжается. Панет с коллегами теперь планируют тщательно изучить измерения, полученные спутниками-преемниками GRACE, которые в настоящее время находятся на орбите.