Форма Землі змінюється: чому планета одночасно круглішає і сплющується

Земля ніколи не була ідеальною кулею: вона трохи розширена на екваторі та приплюснута біля полюсів. Це природний наслідок обертання планети. Але нове дослідження, опубліковане в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, засвідчило, що ця форма не є сталою.

Протягом кількох десятиліть науковці відстежують зміни геоїда — нерівномірної форми гравітаційного поля, яка відображає розподіл мас у надрах і на поверхні. У 1980-х і більшій частині 1990-х геоїд поступово ставав круглішим: розширення на екваторі зменшувалося, і з погляду гравітації планета наближалася до правильної сфери. Наприкінці 1990-х тенденція змінилася на протилежну.

Геоїд не обов'язково повторює форму твердої оболонки Землі, тож дослідники перевірили, чи змінюється кора так само. Для цього вони використали дані тривалих супутникових вимірювань вертикальних зміщень поверхні й уклали карту підйомів і опускань по всій планеті.

З'ясувалося: у 1997–2000 роках полюси піднімалися приблизно на 0,5 міліметра на рік, а до 2015 року ця швидкість зросла до 1 міліметра на рік. Водночас у районі екватора тверда поверхня опускалася, і це теж відбувалося дедалі швидше. Якщо скласти ці два процеси, виходить, що тверда оболонка планети стає менш сплюснутою. А гравітаційна форма змінюється протилежно: геоїд стає більш сплюснутим.

Пояснення цього парадоксу пов'язане з переміщенням мас. Лід у Гренландії та Антарктиді тане, і вага, яка раніше притискала кору, зменшується — тому суходіл під полюсами поступово піднімається. Тала вода натомість переміщується в нижчі широти, переносячи масу на південь. Там, де маса накопичується, кора й морське дно просідають, адже будь-яке додаткове навантаження тисне на них униз, а його зняття дозволяє поверхні підніматися назад.

Саме переміщення маси від полюсів до низьких широт робить гравітаційну форму Землі більш сплюснутою. Тож тверда оболонка зазнає меншого стиснення, тоді як перерозподіл води робить геоїд більш сплюснутим.

Що це означає практично? Для батьків і студентів ця новина — радше привід освіжити шкільні уявлення про Землю. Планета, яку ми звикли описувати як стабільну кулю, насправді повільно реагує на зміни клімату й перерозподіл води. Форма, гравітація та рівень поверхні — взаємопов'язані, і спостерігати за цими процесами дозволяють саме супутникові вимірювання.

Підсумок: вчені зафіксували, що з кінця 1990-х тверда поверхня Землі стає менш сплюснутою, а її гравітаційне поле — більш сплюснутим. Причина — танення льодів на полюсах і переміщення талої води до екватора. Це не привід для паніки, а наочний приклад того, як кліматичні зміни впливають на планету в масштабах десятиліть.