Гравитационная аномалия: определение, значение, особенности и интересные факты
В области теоретической физики гравитационная аномалия является примером калибровочной аномалии, одним из эффектов квантовой механики. Это разница между наблюдаемым ускорением свободного падения или тяжести на поверхность и соответствующего значения прогнозируемой модели гравитационного поля планеты. Как правило, есть ряд упрощающих допущений, в том числе самогравитация и вращательные движения, благодаря которым Земля принимает форму эллипсоида.
Аномалия и гравитация
Значение аномалии, как правило, значительно меньше, чем значение самой гравитации, с которой связаны понятия общей массы планеты, ее вращения и уплощения. Таким образом, гравитационные аномалии на Земле - это всего лишь локальные вариации гравитационного поля. Тем не менее эти явления вызывают неподдельный геофизический и геологический интерес и являются одними из типичных задач геофизики.
Причины и особенности
Гравитационная аномалия может встречаться в разных уголках мира, чаще всего в горах. Боковые колебания гравитационных аномалий связаны с аномальными распределениями плотности внутри Земли. Меры силы тяжести помогают понять внутреннюю структуру планеты. Масштабные аномалии гравитационного поля могут быть обнаружены из космоса в качестве побочного эффекта гравитационных миссий спутников.
Гравитация восстановления и климата
На подвластные только самой природе процессы, оказывается, может влиять и сам человек, запуская спутники, которые могут обнаружить гравитационные изменения по всей Земле. Кроме того, эти изменения могут быть представлены в виде гравитационных аномалий временных вариаций. Гравитация играет важную роль, влияя в том числе на саморегуляцию планеты и ее климатические процессы.
Направления гравитационного поля
Гравитационное поле Земли изображено в двух основных направлениях: аномалии силы тяжести карты и карты геоида Земли.
- Гравитационная аномалия карты показывает, насколько фактическое гравитационное поле самой Земли отличается от гравитационного поля ее поверхности. Она подчеркивает разницу в силах тяжести на поверхности Земли. Часто это происходит в местах необычной концентрации определенных форм ландшафта, например, наличие горных хребтов или океанических впадин.
- Геоида является гипотетической поверхностью Земли, которая представляет собой средний уровень моря в отсутствие ветров, течений и большинство приливов. Геоида является полезным справочным материалом поверхности. Она определяет горизонтали, и сила тяжести действует перпендикулярно к ним.
Получение точной модели геоида оказалось совсем непростой задачей. Данные из нескольких десятков спутников, наряду с поверхностными измерениями, должны были быть объединены для создания модели гравитационного поля. Выделение крупномасштабных особенностей себя оправдало в полной мере, чего не скажешь об особенностях локального характера, где зачастую необходимым является точное описание изменяющихся во времени гравитационных эффектов, как те, которые связаны с гидрологическим циклом.
Дистанционное зондирование и картография
Эти методы обеспечивают критический вклад многих научных моделей, используемых в океанографии, гидрологии, геологии и смежных дисциплинах. Дистанционное зондирование и картография используются для различных целей и задач, в том числе:
- измерения изменений массы полярных льдов;
- измерения изменений водных ресурсов на суше;
- определения мелких и глубоких океанических течений;
- определения изменений уровня моря в результате температурных колебаний;
- более подробного понимания такого массового обмена, как атмосфера-океан;
- описания сил, которые генерируют геомагнитное поле Земли;
- понимания внутренних сил планеты, движения тектонических плит в результате землетрясений и извержений вулканов;
- улучшения прогнозирования природных опасностей.
Аномалии притягивают туристов
Мы живем в эпоху, когда почти все в мире имеют мгновенный доступ к информации. Несмотря на то что каждый при желании может узнать все, что захочет, есть в мире странности, и их немало, которые остаются загадкой, одной из таковых и является гравитационная аномалия.
Есть на планете места, способные удивлять, где природные силы тяжести не работают, где теряется чувство равновесия, где автомобиль может катиться в гору и так далее. Подобные явления действительно рассматриваются как неправильные с позиции мышления человека.
Такие загадочные места можно встретить по всему миру, правда, не все из них могут располагаться в вихрях паранормальной активности, но некоторые определенно могут стать хорошим местом остановки для уставших от дороги туристов.
Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий
Магнитные аномалии в основном генерируются вариациями кристаллического фундамента и магматического материала. Большинство отложений можно рассматривать как магнитно-прозрачные, то есть имеющие незначительную восприимчивость.
Таким образом, магнитные интерпретации данных могут быть полезным и продуктивным способом исследования самых глубоких и часто наиболее фундаментальных структур.
Гравитационная аномалия на озере или земле может быть связана с контрастом плотностей подповерхностных слоев (глубинных проникновений, разломов, границами бассейнов рек и так далее).
Что значит "ГА"?
Гравитационная аномалия, "ГА" сокращенно, является общим термином для описания случаев фиксирования не совсем обычных показателей гравитационного поля. Это определение объясняет моменты, возникающие в случаях противоречия между общепринятой математической моделью гравитационной теории и другой стороной, не укладывающейся в общие рамки физической природы гравитационного взаимодействия.
Практическое значение
Изучение характеристик и свойств гравитационного поля Земли играет важную роль и находит практическое применение во многих отраслях хозяйства. Существует целое научное направление - гравиметрия, которая стоит в одном ряду с другими науками о Земле (геология, геодезия, космонавтика, океанография, сейсмология и другие). Предмет ее изучения - и гравитационная аномалия в том числе.
Аномалии силы тяжести
Изменения силы тяжести, которые связаны с таким свойством земной поверхности, как неоднородность плотности, не имеют очевидной закономерности и указывают на определенное отклонение значений от общепринятых, именуются аномалиями силы тяжести. Как правило, разница между нормальной и ненормальной гравитацией минимальна. Однако даже незначительные отклонения помогают лучше изучать свойства земной коры, а также осуществлять поиск полезных ископаемых.
Гравитационная аномалия возникает как на поверхности Земли, так и в ее недрах. Важным внешним фактором при этом является рельеф. Что касается подземных причин, то к ним относят движения слоев по вертикали и горизонтали, а также изменения плотностного состава этих слоев. Такое явление, как гравитационная аномалия, имеет важное значение в геологии. Методы гравиметрии широко используются во время поиска месторождений железной руды, нефти и газа.
С каждым годом появляется все больше информации об аномальных местах на планете. Это места, где каким-то чудесным образом исчезает сила тяжести, мячик или разлитая вода начинают подниматься вверх по склону или происходят другие чудеса, которые не поддаются никакой логике.
Наиболее известными являются Бейт-Шемеш в Израиле, ущелье Дьявола в Иордании, перевал в Ладхаке (Индия), а также гравитационные аномалии в России, вблизи деревушки Галашки Невьянского района на Среднем Урале, где был обнаружен ручеек с необычным течением.
Что же происходит на самом деле? Все ли аномальные места таковыми являются? Многие из них имеют что-то общее, а именно:
- В основном такие зоны располагаются в гористой местности.
- Большая часть находится в субтропиках.
- Характерной чертой являются сравнительно небольшие размеры, если это дорога, то протяженность аномального участка не превышает, как правило, 600 м.
В чем фокус?
Гравитационные аномалии в системе Земля и Луна обоснованы с научной точки зрения, их взаимосвязь можно наблюдать, например, при помощи приливов.
А что касается многочисленных мест, где силы притяжения работают наперекосяк? Неужели все то, что кажется непонятным, является ненормальным? Возьмем пример с горной дорогой одной аномальной зоны. Подъем наверх оказывается легче, чем спуск вниз. Так почему же спускаться так тяжело? Это потому, что тело обмануть очень трудно, в отличие от глаз. Трудно поверить, но большинство загадочных природных явлений - это всего лишь оптические иллюзии.
Гравитационные поля могут оказывать значительное воздействие, что может проявляться в функциональных сбоях всевозможной техники. Например, на часах внезапно останавливаются или начинают двигаться в противоположном направлении стрелки, разряжаются телефоны, выключается фототехника и так далее. Все искажения времени и пространства нужно воспринимать более широко, а не только на уровне материальных проявлениях рефлекторного характера.