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¿Sabías cómo se mide e interpreta realmente la gravedad de la Tierra?
En nuestra vida diaria, la gravedad parece ser una existencia eterna y estable. Sin embargo, de hecho, medir y comprender la gravedad de la Tierra es una tarea científica complicada y delicada. Las anomalías de la gravedad se refieren a las diferencias entre los valores de gravedad observados y los predichos por los modelos predictivos. Este proceso de medición no sólo refleja la forma de la Tierra, sino que también revela ricas pistas sobre la estructura subterránea.
Desde 1669, la medición de la gravedad y el estudio de sus variaciones han sido parte de la exploración científica.
Cuando la Tierra se simplifica a una esfera achatada ideal, podemos calcular la gravedad en cada punto con un algoritmo simple. Sin embargo, la superficie terrestre real tiene montañas onduladas y diferentes composiciones de la corteza, lo que afectará la distribución del campo de gravedad. Por lo tanto, en el proceso de medir las anomalías de la gravedad, primero debemos confiar en algún tipo de modelo. Estos modelos suelen basarse en suposiciones simplificadas. Por ejemplo, la Tierra formará un elipsoide bajo la influencia de la autogravedad y la rotación.
Durante el proceso de medición, los investigadores utilizaron un instrumento portátil llamado gravímetro para registrar cuidadosamente las anomalías de la gravedad en varios puntos. Las anomalías de la gravedad generalmente se comparan utilizando diferentes modelos teóricos, incluidos los modelos de anomalía de Bouguen, anomalía del espacio libre y anomalía isostática.
A través de un análisis cuidadoso de los datos de gravedad, los geólogos pueden formular inferencias sobre la geología subterránea.
El punto de partida de estos modelos es el elipsoide de referencia internacional, y la llamada gravedad normal se modifica según esta forma idealizada. Las anomalías gravitacionales basadas en esto pueden reflejar el estado y las características de la estructura interna de la Tierra. La medición de la gravedad también se ve afectada por las fuerzas de marea, por lo que se requieren muchos ajustes, como corrección de marea, corrección del terreno y corrección del espacio libre.
En la medición de anomalías de gravedad, la corrección de marea afecta aproximadamente 0,3 miligales, debido principalmente a la influencia gravitacional de la luna. La influencia del terreno sesgará los resultados de las mediciones debido a las tierras altas y los valles, lo que requiere las correcciones correspondientes en función del terreno local.
El cálculo correcto de las anomalías gravitacionales no solo requiere instrumentos de precisión, sino que también requiere que los investigadores tengan una comprensión detallada de la densidad de la roca local y su estructura.
La corrección del espacio libre tiene en cuenta las diferentes alturas de los puntos de medición con respecto al elipsoide de referencia, lo que significa que la atracción gravitacional debajo del suelo se reduce ligeramente. Además, la corrección de la placa Bugan tiene en cuenta el efecto de los materiales externos sobre la gravedad, que está relacionado con la altura medida del terreno. El cálculo de estas anomalías de la gravedad ayudará con el tiempo a los científicos a leer los secretos del subsuelo.
Al igual que otros fenómenos del universo, se cree que los cambios en la gravedad proporcionan importantes pistas geológicas. Por ejemplo, en las cuencas oceánicas, la anomalía de Bugan es mayoritariamente positiva, pero en las regiones continentales altas es negativa porque la corteza gruesa y de baja densidad permite que la tierra "flote" sobre el manto más denso.
Además, la medición de la gravedad de la Tierra no se limita al suelo; con el avance de la tecnología, los satélites también se utilizan ampliamente para medir la gravedad. Dichos datos pueden proporcionar más datos de gravedad global, revelar estructuras geológicas profundas e incluso actividad volcánica. como una valla.
La estructura y la dinámica del interior de la Tierra contienen información importante oculta en estas anomalías de gravedad.
Las mediciones anormales de la gravedad nos cuentan muchas historias sobre la Tierra, incluida su estructura transversal, cambios cinemáticos y dinámica interna. Debido a estas anomalías, los científicos pueden descubrir yacimientos subterráneos de minerales metálicos, domos de sal, etc., e incluso especular sobre estructuras subterráneas más profundas, como antiguas trincheras ocultas.
No hay duda de que la detección de anomalías gravitatorias implica no sólo cambios de densidad, sino también procesos geológicos complejos. ¿Cómo afectan estos procesos a nuestro entorno natural y a nuestra comprensión de la tierra? ¿Vale la pena reflexionar?
