Language
Country/Area
No result found
Bạn có biết lực hấp dẫn của Trái đất thực sự được đo và giải thích như thế nào không?
Trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, lực hấp dẫn dường như là sự tồn tại vĩnh cửu và ổn định. Tuy nhiên, trên thực tế, việc đo và tìm hiểu lực hấp dẫn của trái đất là một nhiệm vụ phức tạp và tế nhị trong khoa học. Dị thường trọng lực đề cập đến sự khác biệt giữa các giá trị trọng lực quan sát được và những giá trị được dự đoán bởi các mô hình dự đoán. Quá trình đo lường này không chỉ phản ánh hình dạng của trái đất mà còn tiết lộ nhiều manh mối về cấu trúc dưới lòng đất.
Kể từ năm 1669, việc đo trọng lực và nghiên cứu các biến thể của nó đã trở thành một phần của hoạt động khám phá khoa học.
Khi Trái đất được đơn giản hóa thành một hình cầu dẹt lý tưởng, chúng ta có thể tính toán trọng lực tại mỗi điểm bằng một thuật toán đơn giản. Tuy nhiên, bề mặt trái đất thực có những ngọn núi nhấp nhô và thành phần vỏ khác nhau, điều này sẽ ảnh hưởng đến sự phân bố của trường hấp dẫn. Vì vậy, trong quá trình đo dị thường trọng lực, trước tiên chúng ta cần dựa vào một loại mô hình nào đó. Những mô hình này thường dựa trên các giả định đơn giản hóa, ví dụ, trái đất sẽ tạo thành một hình elip dưới tác dụng của trọng lực bản thân và sự quay.
Trong quá trình đo, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một thiết bị cầm tay gọi là trọng lực kế để ghi lại cẩn thận những dị thường về trọng lực ở nhiều điểm khác nhau. Các dị thường trọng lực thường được so sánh bằng cách sử dụng các mô hình lý thuyết khác nhau, bao gồm dị thường Boguen, dị thường không gian tự do và các mô hình dị thường đẳng tĩnh.
Thông qua việc phân tích cẩn thận dữ liệu trọng lực, các nhà địa chất có thể đưa ra những suy luận về địa chất dưới lòng đất.
Điểm khởi đầu của các mô hình này là hình elip tham chiếu quốc tế và cái gọi là trọng lực thông thường được sửa đổi theo hình dạng lý tưởng hóa này. Các dị thường trọng lực dựa trên điều này có thể phản ánh trạng thái và đặc điểm của cấu trúc bên trong trái đất. Việc đo trọng lực cũng bị ảnh hưởng bởi lực thủy triều nên cần phải thực hiện nhiều điều chỉnh như hiệu chỉnh thủy triều, hiệu chỉnh địa hình, hiệu chỉnh không gian tự do.
Trong phép đo dị thường trọng lực, sự hiệu chỉnh thủy triều ảnh hưởng đến khoảng 0,3 miligal, chủ yếu là do ảnh hưởng của lực hấp dẫn của mặt trăng. Ảnh hưởng của địa hình sẽ làm sai lệch kết quả đo do vùng cao và thung lũng, đòi hỏi phải có sự điều chỉnh tương ứng dựa trên địa hình địa phương.
Việc tính toán chính xác các dị thường trọng lực không chỉ đòi hỏi các dụng cụ chính xác mà còn đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải có sự hiểu biết chi tiết về mật độ đá cục bộ và cấu trúc của nó.
Việc hiệu chỉnh không gian trống có tính đến các độ cao khác nhau của các điểm đo so với hình elip tham chiếu, có nghĩa là lực hấp dẫn bên dưới mặt đất giảm đi một chút. Ngoài ra, việc hiệu chỉnh tấm Bugan còn tính đến ảnh hưởng của vật liệu bên ngoài lên trọng lực, liên quan đến độ cao địa hình đo được. Việc tính toán những dị thường trọng lực này cuối cùng sẽ giúp các nhà khoa học đọc được những bí mật của lòng đất.
Giống như các hiện tượng khác trong vũ trụ, sự thay đổi trọng lực được cho là cung cấp những manh mối địa chất quan trọng. Ví dụ, ở các lưu vực đại dương, dị thường Bugan chủ yếu là dương, nhưng ở các vùng lục địa cao, nó là âm vì lớp vỏ dày, mật độ thấp cho phép đất "nổi" trên lớp phủ dày đặc hơn.
Ngoài ra, việc đo trọng lực của trái đất không chỉ giới hạn ở mặt đất; với sự tiến bộ của công nghệ, các vệ tinh cũng được sử dụng rộng rãi để đo trọng lực. Những dữ liệu đó có thể cung cấp thêm dữ liệu trọng lực toàn cầu, tiết lộ các cấu trúc địa chất sâu và thậm chí cả hoạt động của núi lửa. giống như một hàng rào.
Cấu trúc và động lực bên trong Trái đất đều chứa đựng những thông tin quan trọng ẩn giấu trong những dị thường trọng lực này.
Các phép đo trọng lực bất thường cho chúng ta biết nhiều câu chuyện về Trái đất, bao gồm cấu trúc mặt cắt, sự thay đổi động học và động lực bên trong. Vì những dị thường này, các nhà khoa học có thể phát hiện ra các thân quặng kim loại dưới lòng đất, vòm muối, v.v., và thậm chí suy đoán về các cấu trúc sâu hơn dưới lòng đất như các rãnh cổ ẩn giấu.
Không còn nghi ngờ gì nữa, việc phát hiện các dị thường trọng lực không chỉ liên quan đến những thay đổi về mật độ mà còn liên quan đến các quá trình địa chất phức tạp. Những quá trình này ảnh hưởng như thế nào đến môi trường tự nhiên và sự hiểu biết của chúng ta về trái đất? Có đáng để suy ngẫm không?
