在南极厚重冰盖之下，隐藏着一个并非肉眼可见、却真实存在的“引力低谷”。它并不是一个真正的洞穴，而是地球引力场中的一片巨大而温和的低值区域。这个被正式称为南极大地水准面低压的异常现象，为科学家提供了一次罕见的机会，让我们得以窥见地球深处缓慢而持久的内部运动。
在由佛罗里达大学研究人员主导的一项新研究中，科学家重建了这一引力异常在过去约7000万年间的演变过程。研究表明，这并非短暂的偶发异常，而是源自南极地下数千公里深处地幔物质缓慢流动所留下的长期印记。相关成果已发表于科学报告。
很多人听到“引力洞”这个说法，可能会误以为那里存在某种危险或异常强烈的物理现象。实际上，它对人体几乎没有影响。以一个体重90公斤的人为例，在那里体重仅会减少约5至6克，几乎难以察觉。从科学角度看，它的意义却十分重大。研究合著者、地球物理学教授亚历山德罗·福尔特指出，这一引力低值区域反映了地球内部物质分布的方式，以及这种分布如何在漫长地质时间中不断变化。
地球内部并非均匀结构。更热、更具浮力的地幔岩石会缓慢上升，而较冷、密度更高的古老海洋板块则向下俯冲。这些以百万年为尺度的运动，持续重塑地球内部的质量分布，也微妙地改变着全球引力场。所谓“大地水准面”，是指在没有风、洋流等干扰情况下，由重力决定的海洋“理想平面”。如果地球完全被平静海洋覆盖，海水会形成起伏的“丘陵”和“洼地”。南极大地水准面低压，正是其中最深的一处长波长低谷。
研究团队利用现今地幔的地震成像数据，通过高性能计算机进行物理反演模拟。由于科学家只能直接观测当下的地幔状态，要了解过去，就必须通过模型推演岩石在数千万年中的流动过程，并测试不同假设，例如地幔粘度，也就是岩石抵抗变形的能力。通过这种方式，他们逐步还原了这一引力异常的形成与演变。
福尔特表示，最令人惊讶的是，这一引力低压在过去7000万年中大部分时间都持续存在，只是其强度和几何形态随着地幔流动的重组而变化。尤其值得注意的是，大约3400万年前，当南极洲逐渐转变为永久冰盖大陆时，这一引力低压似乎有所增强。这一时间点引发了新的思考：地球引力场的长波变化，是否可能通过影响区域海平面基准，间接改变冰盖的形成条件？
如今，在这一引力低压区域，由重力定义的海面高度比全球平均值低约120米。从地球物理学角度看，这是一个相当显著的差异。虽然这项研究并未直接证明引力变化与冰盖扩张之间存在因果关系，但它提示，地球深部动力学过程可能在合适的时间尺度和空间尺度上，对海平面形态产生影响。而冰川演化本身还受到二氧化碳浓度变化、海洋环流模式调整以及构造运动等多重因素驱动。
研究人员强调，下一步将通过更复杂的耦合模型，探索地幔动力学是否能够在可测量程度上影响气候或冰层变化。当前的成果更多是揭示了一种潜在机制，为未来研究提供方向。
与地球其他引力异常相比，南极这一特征的独特之处在于其波长极长、振幅显著，并且能够维持数千万年之久。在专门分离地幔驱动信号的模型中，它构成了地球上最深的长波低谷。尽管卫星数据在不同参考框架下有时会显示其他区域为“最低引力点”，但从地幔动力学角度分析，南极低压仍然是最突出的一处。
这一研究的意义并不仅限于地球。长波段引力异常被视为行星内部动力的“指纹”，能够反映热量如何散逸、密度较大的物质如何下沉、浮力物质如何上升。在火星和金星等行星上，航天器通过轨道追踪同样探测到重力变化，这为推测其内部结构和古代地质活动提供线索。地球的优势在于，我们可以将引力测量与地震学和地质记录进行交叉验证，从而不仅理解地球当前状态，还能追溯其演化历程。
福尔特指出，这种“演化视角”才是最引人入胜之处。通过将地震成像、地质证据与引力模型结合，科学家正在拼接一幅跨越数千万年的动态图景，揭示地球内部那台缓慢运转的“引擎”如何塑造今天的世界。这项研究历时约十年，由彼得·格利绍维奇等人共同完成，并建立在与德州大学奥斯汀分校地震学家长期合作的基础之上。
在厚重冰盖之下，那片几乎不可察觉的引力低谷，记录着地球深处岩石流动的历史。它提醒我们，这颗星球远非静止不变，而是在我们看不见的深处，持续经历着缓慢却深刻的重塑过程。
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