В області теоретичної фізики гравітаційна аномалія є прикладом калібрувальної аномалії, одним з ефектів квантової механіки. Це різниця між спостережуваними прискоренням вільного падіння або тяжкості на поверхню і відповідного значення прогнозованої моделі гравітаційного поля планети. Як правило, є ряд спрощують припущень, в тому числі самогравитация і обертальні рухи, завдяки яким Земля приймає форму еліпсоїда.

Аномалія і гравітація

Значення аномалії, як правило, значно менше, ніж значення самої гравітації, з якою пов'язані поняття загальної маси планети, її обертання і сплощення. Таким чином, гравітаційні аномалії на Землі - це лише локальні варіації гравітаційного поля. Тим не менше ці явища викликають непідробний геофізичний та геологічний інтерес і є одними з типових задач геофізики.

Причини і особливості

Гравітаційна аномалія може зустрічатися в різних куточках світу, найчастіше в горах. Бічні коливання гравітаційних аномалій пов'язані з аномальними розподілами густини всередині Землі. Заходи сили тяжіння допомагають зрозуміти внутрішню структуру планети. Масштабні аномалії гравітаційного поля можуть бути виявлені з космосу в якості побічного ефекту гравітаційних місій супутників.

Гравітація відновлення і клімату

На підвладні тільки самій природі процеси, виявляється, може впливати і сама людина, запускаючи супутники, які можуть виявити гравітаційні зміни по всій Землі. Крім того, ці зміни можуть бути представлені у вигляді гравітаційних аномалій тимчасових варіацій. Гравітація відіграє важливу роль, впливаючи в тому числі на саморегуляцію планети і її кліматичні процеси.

Напрямки гравітаційного поля

Гравітаційне поле Землі зображено в двох основних напрямках: аномалії сили тяжіння карти і карти геоїда Землі.

Гравітаційна аномалія карти показує, наскільки фактичне гравітаційне поле Землі відрізняється від гравітаційного поля її поверхні. Вона підкреслює різницю в силах тяжіння на поверхні Землі. Часто це відбувається в місцях незвичайної концентрації певних форм ландшафту, наприклад, наявність гірських хребтів або океанічних западин.

Геоїда є гіпотетичною поверхнею Землі, яка представляє собою середній рівень моря в відсутність вітрів, течій і більшість припливів. Геоїда є корисним довідковим матеріалом поверхні. Вона визначає горизонталі, і сила тяжіння діє перпендикулярно до них.

Отримання точної моделі геоїда виявилося зовсім непростим завданням. Дані з декількох десятків супутників, поряд з поверхневими вимірами, повинні були бути об'єднані для створення моделі гравітаційного поля. Виділення великомасштабних особливостей себе виправдало в повній мірі, чого не скажеш про особливості локального характеру, де часто необхідним є точне опис змінюються в часі гравітаційних ефектів, як ті, які пов'язані з гідрологічним циклом.

Дистанційне зондування та картографія

Ці методи забезпечують критичний внесок багатьох наукових моделей, використовуваних в океанографії, гідрології, геології та суміжних дисциплінах. Дистанційне зондування та картографія використовуються для різних цілей і завдань, у тому числі:

вимірювання змін маси полярних льодів;

вимірювання змін водних ресурсів на суші;

визначення дрібних і глибоких океанічних течій;

визначення змін рівня моря в результаті температурних коливань;

більш докладного розуміння такого масового обміну, як атмосфера-океан;

описання сил, які генерують геомагнітне поле Землі;

розуміння внутрішніх сил планети, руху тектонічних плит в результаті землетрусів і вивержень вулканів;

поліпшення прогнозування природних небезпек.

Аномалії притягують туристів

Ми живемо в епоху, коли майже всі у світі мають миттєвий доступ до інформації. Незважаючи на те, що кожен при бажанні може дізнатися про все, що захоче, є в світі дивацтва, і їх чимало, які залишаються загадкою, однією з таких і є гравітаційна аномалія. Є на планеті місця, здатні дивувати, де природні сили тяжіння не працюють, де втрачається почуття рівноваги, де автомобіль може котитися в гору і так далі. Подібні явища дійсно розглядаються як неправильні з позиції мислення людини. Такі загадкові місця можна зустріти по всьому світу, правда, не всі з них можуть розташовуватися у вирі паранормальної активності, але деякі, безумовно, можуть стати хорошим місцем зупинки для втомлених від дороги туристів.

Інтерпретація гравітаційних і магнітних аномалій

Магнітні аномалії в основному генеруються варіаціями кристалічного фундаменту і магматичного матеріалу. Більшість відкладень можна розглядати як магнітно-прозорі, тобто мають незначну сприйнятливість. Таким чином, магнітні інтерпретації даних можуть бути корисним і продуктивним способом дослідження найглибших і часто найбільш фундаментальних структур. Гравітаційна аномалія на озері або землі може бути пов'язана з контрастом густин підповерхневих шарів (глибинних проникнень, розломів, кордонами басейнів річок і так далі).

Що значить "ГА"?

Гравітаційна аномалія, "ГА" скорочено, є загальним терміном для опису випадків фіксування не зовсім звичайних показників гравітаційного поля. Це визначення пояснює моменти, що виникають у випадках протиріччя між загальноприйнятою математичною моделлю гравітаційної теорії і іншою стороною, що не укладається в загальні рамки фізичної природи гравітаційної взаємодії.

Практичне значення

Вивчення характеристик і властивостей гравітаційного поля Землі відіграє важливу роль і знаходить практичне застосування у багатьох галузях господарства. Існує цілий науковий напрямок - гравіметрія, яка стоїть в одному ряду з іншими науками про Землю (геологія, геодезія, космонавтика, океанографія, сейсмологія та інші). Предмет її вивчення - і гравітаційна аномалія в тому числі.

Аномалії сили тяжіння

Зміни сили тяжіння, які пов'язані з такою властивістю земної поверхні, як неоднорідність щільності, не мають очевидної закономірності й вказують на певне відхилення значень від загальноприйнятих, іменуються аномаліями сили тяжіння. Як правило, різниця між нормальною і ненормальною гравітацією мінімальна. Однак навіть незначні відхилення допомагають краще вивчати властивості земної кори, а також здійснювати пошук корисних копалин. Гравітаційна аномалія виникає як на поверхні Землі, так і в її надрах. Важливим зовнішнім чинником при цьому є рельєф. Що стосується підземних причин, то до них відносять руху шарів по вертикалі і горизонталі, а також зміни плотностного складу цих шарів. Таке явище, як гравітаційна аномалія, що має важливе значення в геології. Методи гравіметрії широко використовуються під час пошуку родовищ залізної руди, нафти та газу.

Чудеса, та й тільки!

З кожним роком з'являється все більше інформації про аномальних місцях на планеті. Це місця, де якимось дивним чином зникає сила тяжіння, м'ячик або розлита вода починають підніматися вгору по схилу або відбуваються інші чудеса, які не піддаються ніякій логіці. Найбільш відомими є Бейт-Шемеш в Ізраїлі, ущелина Диявола в Йорданії, перевал в Ладхаке (Індія), а також гравітаційні аномалії в Росії, поблизу села Галашко Невьянского району на Середньому Уралі, де був виявлений струмочок з незвичним перебігом. Що ж відбувається насправді? Всі аномальні місця такими є? Багато з них мають щось спільне, а саме:

В основному такі зони розташовуються в гористій місцевості.

Велика частина знаходиться в субтропіках.

Характерною рисою є порівняно невеликі розміри, якщо це дорога, то протяжність аномального ділянки не перевищує, як правило, 600 м.

У чому фокус?

Гравітаційні аномалії в системі Земля і Місяць обґрунтовані з наукової точки зору, їх взаємозв'язок можна спостерігати, наприклад, за допомогою припливів. А що стосується численних місць, де сили тяжіння працюють шкереберть? Невже все те, що здається незрозумілим, є ненормальним? Візьмемо приклад з гірською дорогою однієї аномальної зони. Підйом наверх виявляється легше, ніж спуск вниз. Так чому ж спускатися так важко? Це тому, що тіло обдурити дуже важко, на відміну від очей. Важко повірити, але більшість загадкових природних явищ - це всього лише оптичні ілюзії. Гравітація є однією з найбільш важливих фундаментальних сил Всесвіту, яка не раз був вчених з моменту її відкриття. Унікальні властивості гравітації і ставлення до маси дозволяє існувати життя, а не летіти в космос. Коли об'єкт переміщається вище, він отримує гравітаційну потенціальну енергію, і її кількість залежить від маси об'єкта, висоти і сили тяжіння. У природі існують також явища спотворення гравітаційних полів. Аномалії є досить умовним поняттям, яке може позначати безліч різних явищ. За фактом, їх прояв - це фізично виправдане якість речовини або матерії. Гравітаційні поля можуть чинити значний вплив, що може проявлятися у функціональних збої всілякої техніки. Наприклад, на годиннику раптово зупиняються або починають рухатися в протилежному напрямку стрілки, розряджаються телефони, вимикається фототехніка і так далі. Всі викривлення часу і простору потрібно сприймати більш широко, а не тільки на рівні матеріальних проявах рефлекторного характеру.