Бугры на воде

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Можно ли вести речь о форме поверхности океанов, где уровень воды непрерывно меняется под действием приливов, волн и течений? Но, по-видимому, эти динамические колебания происходят относительно некоторого состояния равновесия. Стоп! Вдумаемся в смысл понятия «равновесие». Не говорит ли оно о том, что на различных участках океанической поверхности существует равный вес, то есть сила тяжести на них одинакова?

Из школьных уроков физики у вас могло сложиться представление, что сила тяжести на поверхности Земли всюду одинакова и сообщает любому телу ускорение, равное 9,80776 метра в секунду в квадрате. Между тем Земля, как известно, не шар, а эллипс, сплюснутый в направлении полюсов, на котором множество выступов и впадин. Существует ли в таком случае «равновесная» поверхность, вдоль которой сила тяжести одинакова и направлена перпендикулярно? Да, существует, но лишь как условное понятие, которое носит название «геоид». Итак, «идеальный» геоид — это гладкая фигура, которая совпадает со средним уровнем воды в океанах, если отбросить влияние приливов, волн и течений.

Однако измерения с помощью специальных приборов — гравиметров выявили заметные аномалии силы тяжести в разных местах земного шара. Вызваны они, очевидно, различной толщиной и плотностью земной коры на отдельных ее участках. По-видимому, на
этих участках должны возникнуть на поверхности океанов выступы и впадины. И действительно, такие выступы высотой до ста метров были обнаружены у западного побережья Африки и к северо-востоку от Новой Гвинеи. А такой же глубины «долины» найдены к югу от Индии и в Мексиканском заливе.

Более полные сведения о форме поверхности океанов удалось получить с помощью американского «морского спутника «Сисат». На нем был установлен радиолокационный высотомер, который измерял расстояние от спутника до поверхности воды с точностью до десяти сантиметров. Из-за отказа источников питания данные от спутника через несколько месяцев перестал поступать, но накопленная информация не один год обрабатывалась тремя учеными из американского города Пасадена. Они тщательно реконструировали орбиту спутника и «привязали» к ней данные измерений, исключив при этом динамические колебания уровня морской поверхности. В результате была составлена рельефная карта уровня океанов, иначе говоря, построен «реальный» геоид.

Оказалось, что над глубоководными впадинами — Курильской, Марианской и другими — на поверхности океана лежат «долины», а над Северо-Тихоокеанским, Северо-Атлантическим и другими подводными хребтами простираются «возвышенности». Не подумайте, что толща воды «подпирается хребтами и «провисает» над впадинами. Суть дела в том, что подводные хребты возникли там, где плотность земной коры выше обычной, что и привело к ее вспучиванию. А глубоководные впадины образовались в местах разлома земной коры, где ее толщина и плотность меньше обычных.

Ученые надеются, что систематические наблюдения за водными «возвышенностями» и «долинами» позволят судить о динамике земной коры под ними. Основание к этому дает, в частности, работа группы французских исследователей, которые сопоставили данные о рельефе поверхности Средиземного моря с тем, что известно о соприкосновении африканской и европейской тектонических плит.