Forscher sind "Gravitationsloch" im Indischen Ozean auf der Spur

Direkt südlich von Indien im Indischen Ozean liegt das Gebiet mit der geringsten Schwerkraft auf der Erde. Dieses "Gravitationsloch" könnte auf Magmaströme mit geringer Dichte zurückzuführen sein, fanden indische Forscher*innen heraus. 

Dazu muss man wissen: Die Erde ist keine perfekte Kugel, wie Schulgloben vermuten lassen. Stattdessen hat unser Planet eher die Form einer Kartoffel, die aufgrund der Zentrifugalkraft am Äquator etwas breiter ist. Doch nicht nur das Äußere der Erde ist alles andere als perfekt, auch im Erdinneren ist die Masse ungleich verteilt. Das führt zu feinen Schwankungen im Gravitationsfeld der Erde - je nachdem, wo man sich gerade aufhält.

Gravitationsloch im Ozean

Forscher*innen sprechen bei solchen Gebieten vom sogenannten Geoid. Jenes Geoid mit der geringsten relativen Schwerkraft befindet sich im sogenannten "Indian Ocean Geoid Low" südlich von Indien und überzieht einen großen Teil des Indischen Ozeans. Doch was verursachte dieses "Gravitationsloch"?

Debanjan Pal und Attreyee Ghosh vom Zentrum für Geowissenschaften am Indian Institute of Science rekonstruierten 140 Millionen Jahre tektonischer Plattenbewegungen und das damit verbundene Absinken und Aufsteigen von Material im Erdmantel. Dabei fanden sie heraus, dass das Absinken einer alten Ozeanplatte tief in den Erdmantel unter dem afrikanischen Kontinent heiße Magmaströme mit geringer Dichte auslöste. Dieses Material sammelte sich dann dort an, wo sich heute das Indian Ocean Geoid Low befindet und ist für die geringe Schwerkraft in der Region verantwortlich.

Warum wir das Geoid bestimmen

Die Bestimmung des Geoids der Erde ist zum Beispiel für die Höhenbestimmung mittels GPS wichtig. Ein GPS-Empfänger auf einem Schiff kann so etwa während einer langen Reise Höhenschwankungen anzeigen, obwohl sich das Schiff immer auf Meereshöhe befindet (ohne Berücksichtigung der Gezeiten). Das liegt daran, dass alte GPS-Satelliten, die um den Schwerpunkt der Erde kreisen, Höhen nur relativ zu einem elliptischen Erdmodell ermitteln können. Moderne GPS-Empfänger haben in ihrer Software daher ein Gitter implementiert, mit dem sie aus der aktuellen Position die korrekte Höhe ermitteln können.

Ein präzises Modell des Geoids der Erde ist ebenso unerlässlich, um genaue Messungen der Ozeanzirkulation, der Veränderung des Meeresspiegels und der Eisdynamik auf der Erde vornehmen zu können. Das Geoid wurde u.a. vom Doppelsatelliten GRACE gemessen, der im Jahr 2002 gestartet wurde und Ende 2017 bzw. Anfang 2018 im Orbit verglühte.