Anomalie gravitațională

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Harta anomaliilor gravitaționale identificate de GRACE
Animația anomaliilor gravitaționale identificate de GRACE

O anomalie gravitațională sau anomalie gravimetrică este diferența sau discrepanța dintre valoarea măsurată a accelerației în cădere liberă pe suprafața unei planete (accelerația gravitației ) și valoarea teoretică corespunzătoare prezis de un model al câmpului gravitațional al planetei.

Descriere

Modelul teoretic de referință se bazează de obicei pe unele ipoteze simplificatoare, cum ar fi că planeta, datorită mișcării sale de rotație și gravitației sale intrinseci, își asumă forma unui elipsoid de rotație și, în special, a unui sferoid oblat . Gravitația de pe suprafața elipsoidului este apoi dată de o formulă simplă care ține cont doar de latitudine; discrepanța cu valoarea efectivă a gravitației observată într-un punct dat dă anomalia gravitațională.

Valorile anomaliilor sunt de obicei mult mai mici decât valoarea gravitației, deoarece contribuțiile masei totale a planetei, rotația acesteia și deformarea aferentă sunt preliminar scăzute. Anomaliile gravitaționale descriu deci variațiile locale ale câmpului gravitațional în raport cu câmpul teoretic. O anomalie gravitațională pozitivă indică o valoare a gravitației mai mare decât cea prezisă de model, sugerând prezența unei anomalii de masă pozitive sub suprafață; dimpotrivă, o anomalie negativă indică o valoare mai mică decât cea așteptată, legată de un deficit de masă subteran. Aceste anomalii prezintă un interes deosebit în geofizică și geologie .

Odată ce măsurătorile de gravitație au fost făcute pe topografie la nivelul mării, trebuie efectuat un proces precis de reducere a datelor (care implică și efectele maselor topografice locale) pentru a obține valori utilizabile ale anomaliilor gravitaționale, care pot fi ale diferitelor tipuri. Extragerea corectă a răspunsurilor pentru a obține geologia subterană este sarcina tipică a geofizicii aplicate.

Cauze

Anomalii gravitaționale și geoide cauzate de modificări ale grosimii scoarței și litosferei Pământului în raport cu o configurație de referință. Valorile iau în considerare compensarea izostazei locale cu o altitudine de +1000 sau -1000 m față de nivelul de referință.

Variațiile laterale ale anomaliilor gravitaționale sunt legate de distribuțiile anormale ale densității pe Pământ. Prin urmare, măsurătorile gravimetrice ajută la înțelegerea structurii interne a planetei. Calculele sintetice arată că forma tipică a unei anomalii gravitaționale a unei cruste îngroșate (cum ar fi în centurile orogene produse de coliziuni continentale) este negativă și mare în valoare absolută, relativ la un caz în care îngroșarea implică întreaga litosferă .

Anomaliile Bouguer sunt de obicei negative în munți, deoarece au ca rezultat o reducere a atracției exercitate de masa montană cu aproximativ 100 mili gal pe kilometru de înălțime a muntelui. În lanțurile muntoase mari valoarea este și mai negativă datorită izostazei : densitatea stâncii de la baza muntelui este mai mică decât cea a mantalei pământului înconjurător, provocând un deficit gravitațional suplimentar.

Anomaliile tipice ale Alpilor centrale sunt de ordinul -150 miligal (-1,5 mm / s²). În geofizica aplicată, se utilizează anomalii locale: o valoare pozitivă indică prezența minereului metalic. La scări mai mari, anomaliile Bouguer oferă indicații asupra tipului de rocă. De exemplu, valorile pozitive dispuse într-o fâșie de nord-est-sud-vest în partea centrală a New Jersey (vezi figura din lateral) reprezintă un graben (vale) triasic umplut cu bazalt dens. Pe de altă parte, dipirurile saline (cupole de sare de rocă ) sunt de obicei exprimate în hărți gravitaționale ca valori scăzute, deoarece sarea are o densitate mai mică decât rocile în care intră. Anomaliile permit, de asemenea, identificarea unui bazin sedimentar a cărui umplere diferă ca densitate de cea a regiunilor înconjurătoare.

Măsurători prin satelit

Anomaliile la scară largă pot fi detectate din spațiu ca un produs secundar al misiunilor de măsurare a gravitației, cum ar fi GOCE și GRACE .

Aceste misiuni își propun să reconstruiască un model detaliat al gravitației Pământului, prezentat de obicei sub forma unei expansiuni în armonici sferice a potențialului gravitațional al Pământului sau ca o hartă a ondulațiilor și anomaliilor gravitaționale ale geoidului.

GRACE este format din doi sateliți capabili să detecteze schimbările gravitaționale ale Pământului. Aceste modificări pot fi prezentate și ca variații temporale ale anomaliilor gravitaționale.

Elemente conexe

linkuri externe

Controlul autorității LCCN ( EN ) sh85056566
știința Pământului Portalul Științelor Pământului : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu Științele Pământului