Zwaartekracht in het Hudson Bay-gebied en de omliggende regio's, inclusief Québec, lager is dan in andere delen van de wereld.

Al meer dan 40 jaar, wetenschappers hebben geprobeerd te achterhalen wat de oorzaak is van grote delen van Canada, met name de Hudson Bay-regio, zwaartekracht te "ontbreken". Met andere woorden, de zwaartekracht in het Hudson Bay-gebied en de omliggende regio's is lager dan in andere delen van de wereld, een fenomeen dat voor het eerst werd geïdentificeerd in de jaren zestig toen de zwaartekrachtvelden van de aarde in kaart werden gebracht.

Er zijn twee theorieën voorgesteld om deze anomalie te verklaren. Maar voordat we ze overlopen, het is belangrijk om eerst te overwegen wat zwaartekracht creëert. Op basisniveau is de zwaartekracht is evenredig met de massa. Dus als de massa van een gebied op de een of andere manier kleiner wordt gemaakt, de zwaartekracht wordt kleiner gemaakt. De zwaartekracht kan op verschillende delen van de aarde variëren. Hoewel we het meestal als een bal zien, de aarde puilt uit bij de evenaar en wordt door zijn rotatie vlakker aan de polen. De massa van de aarde is niet proportioneel verdeeld, en het kan in de loop van de tijd van positie veranderen. Dus stelden wetenschappers twee theorieën voor om uit te leggen hoe de massa van het Hudson Bay-gebied was afgenomen en had bijgedragen aan de lagere zwaartekracht van het gebied.

Eén theorie concentreert zich op een proces dat bekend staat als convectie dat plaatsvindt in de aardmantel. De mantel is een laag gesmolten gesteente, magma genaamd, en bevindt zich tussen 100 en 200 km onder het aardoppervlak. Magma is extreem heet en constant wervelend en verschuivend, stijgen en dalen, convectiestromen te creëren. Convectie trekt de continentale platen van de aarde naar beneden, waardoor de massa in dat gebied afneemt en de zwaartekracht afneemt.

Een nieuwe theorie om de ontbrekende zwaartekracht van het Hudson Bay-gebied te verklaren, betreft de Laurentide-ijskap, die een groot deel van het huidige Canada en de noordelijke Verenigde Staten besloeg. Deze ijskap was bijna 2 mijl (3,2 km) dik in de meeste secties, en in twee gebieden van Hudson Bay, het was 2,3 mijl (3,7 km) dik. Het was ook erg zwaar en woog de aarde. Over een periode van 10 000 jaar, de Laurentide-ijskap smolt, eindelijk verdwijnen 10, 000 jaar geleden. Het liet een diepe inkeping in de aarde achter.

Om een ​​beter beeld te krijgen van wat er is gebeurd, denk eens aan wat er gebeurt als je je vinger lichtjes in het oppervlak van een cake of een echt veerkrachtig brood drukt. Een deel ervan beweegt naar de zijkanten en er is een inkeping. Maar als je je vinger verwijdert, het stuitert terug naar normaal. Iets soortgelijks gebeurde met de Laurentide-ijskap, de theorie stelt voor - behalve dat de aarde niet zozeer "terugkaatst" als wel heel langzaam (minder dan een halve inch per jaar). Ondertussen, het gebied rond Hudson Bay heeft minder massa omdat een deel van de aarde door de ijskap naar de zijkanten is geduwd. Minder massa betekent minder zwaartekracht.

Dus welke theorie is juist? Het blijkt dat ze dat allebei zijn. Convectie en het rebound-effect van de ijskap veroorzaken beide een deel van de afname van de zwaartekracht rond Hudson Bay. Eerst, we zullen de ijskaptheorie beschouwen.

Om de impact van de Laurentide-ijskap te berekenen, wetenschappers van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics gebruikten gegevens die tussen april 2002 en april 2006 zijn verzameld door de Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE)-satellieten. De GRACE-satellieten zijn zeer geavanceerde machines, in een baan rond de aarde ongeveer 310 mijl (500 km) en 137 mijl (220 km) uit elkaar. De satellieten kunnen afstanden meten tot op een micron, zodat ze kleine zwaartekrachtvariaties kunnen detecteren. Als de leidende satelliet over de Hudson Bay vliegt, de afname van de zwaartekracht zorgt ervoor dat de satelliet iets weg beweegt van de aarde en van zijn zustersatelliet. Deze verschuiving in afstand wordt gedetecteerd door de satellieten en gebruikt om de verandering in zwaartekracht te berekenen. Alle gedetecteerde verschuivingen kunnen ook worden gebruikt om kaarten van zwaartekrachtvelden te maken.

Dankzij de GRACE-gegevens konden wetenschappers topografische kaarten maken die ongeveer overeenkwamen met hoe Hudson Bay eruitzag tijdens de laatste ijstijd, toen het werd bedekt door de Laurentide-ijskap. Deze kaarten onthulden enkele interessante kenmerken van het gebied, waaronder twee uitpuilende gebieden aan de west- en oostkant van de Hudsonbaai, waar het ijs veel dikker was dan de rest van de plaat. De zwaartekracht is daar nu lager dan in andere delen van de door zwaartekracht uitgeputte baai.

Een andere belangrijke bevinding kwam uit de GRACE-gegevens:het blijkt dat de ijskaptheorie slechts 25 tot 45 procent uitmaakt van de zwaartekrachtvariatie rond Hudson Bay en het omliggende gebied. Het "rebound-effect" aftrekken van het zwaartekrachtsignaal van het gebied, wetenschappers hebben vastgesteld dat de resterende 55 tot 75 procent van de zwaartekrachtvariatie waarschijnlijk te wijten is aan convectie.

Het gebied rond de Hudsonbaai zal lange tijd minder zwaartekracht hebben. Er wordt geschat dat de aarde meer dan 200 voet moet terugveren om terug te keren naar zijn oorspronkelijke positie, wat ongeveer 5 moet duren, 000 jaar. Maar het rebound-effect is nog steeds zichtbaar. Hoewel de zeespiegel over de hele wereld stijgt, de zeespiegel langs de kust van Hudson Bay daalt terwijl het land zich blijft herstellen van het gewicht van de Laurentide-ijskap.

Terwijl het mysterie rond de zwaartekrachtanomalieën van Canada tot rust is gebracht, de studie heeft bredere implicaties. Wetenschappers die betrokken waren bij de studie van het Harvard-Smithsonian Center waren verbaasd dat ze konden zien hoe de aarde eruitzag 20, 000 jaar geleden. En door de invloed van het rebound-effect van de ijskap te isoleren, onderzoekers begrijpen beter hoe convectie de zwaartekracht beïnvloedt en hoe continenten in de loop van de tijd veranderen. Eindelijk, de GRACE-satellieten hebben wetenschappers voorzien van gegevens over veel ijskappen en gletsjers. Door de klimaatverandering te onderzoeken die duizenden jaren geleden plaatsvond, wetenschappers kunnen beter begrijpen hoe de opwarming van de aarde en de stijgende zeespiegel onze planeet vandaag beïnvloeden en welke impact ze zullen hebben op onze toekomst.

Voor meer informatie over de ontbrekende zwaartekracht van Canada, zie de links op de volgende pagina.

Wetenschappelijk zwaartekrachtonderzoek WetenschapGeofysicaHoe kunnen delen van Canada zwaartekracht 'ontbreken'?WetenschapGeofysicaWat is zwaartekracht?WetenschapGeofysicaWelke geheimen van zwaartekracht zijn de afgelopen 50 jaar ontdekt? Wetenschap WetenschapsvragenWat heeft zwaartekracht te maken met de oerknal? WetenschapDuurzame technologieën thuisHoe door zwaartekracht aangedreven vloerlampen zullen werkenWetenschapGeofysicaWat als er geen zwaartekracht op aarde zou zijn?WetenschapWat alsWat als de aarde vijf seconden lang de zwaartekracht verloor?WetenschapCellulaire en microscopische biologieCheerleaders helpen bij het ontdekken van bacteriën die beter groeien in nul-zwaartekrachtWetenschapRuimtevluchtlightHoe zwaartekrachtvluchten werkenWetenschap werk? Wetenschap Wetenschap VragenWat is anti-zwaartekracht? Lifestyle Zwaartekracht Onderzoek LifestyleWetenschappelijke projectenWetenschapsprojecten voor kinderen:wetten van zwaartekracht en beweging

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

• Hoe werkt zwaartekracht?
• Hoe speciale relativiteit werkt
• Hoe gewichtloosheid werkt
• Wat als er geen zwaartekracht op aarde zou zijn?
• Hoe zwaartekrachtvluchten werken
• Wat heeft zwaartekracht met de oerknal te maken?
• Welke geheimen van de zwaartekracht zijn de afgelopen 50 jaar ontdekt?
• Wat zijn de vier fundamentele natuurkrachten?

Meer geweldige links

• GRACE-zwaartekrachtgegevens beperken oude ijsgeometrieën en continentale dynamiek boven Laurentia
• Zwaartekrachtafwijking opgelost

bronnen

• Bryner, jeanne. "Vreemde zwaartekracht in Canada toegeschreven aan flinke gletsjers." Wetenschap. 10 mei 2007. http://www.livescience.com/environment/070510_odd_gravity.html
• Fontein, Henry. "Hoe een enorme ijslaag de druk op aarde (en zijn zwaartekracht) zette." De New York Times. 15 mei 2007. http://www.nytimes.com/2007/05/15/science/15obse1.html ?_r=1&ref=science&oref=slogin
• Munro, Margaretha. "Oude gletsjers die Canada nog steeds hervormen, satellieten laten zien." CanWest News Service. 13 mei 2007. http://www.canada.com/montrealgazette/news/insight/story.html? id=3d733281-d348-40e5-85a5-e7f7e67acd11
• Robertson, Eugène. "Het binnenste van de aarde." Amerikaanse geologische dienst. 26 juni 2001. http://pubs.usgs.gov/gip/interior/
• Dan, Ker. "Wetenschappers gaan jaag op de Atlantische zeebodem bestuderen." Wetenschap. MSNBC.com. 1 maart, 2007. http://www.msnbc.msn.com/id/17407745/
• Walton, Ochtendgloren. "Canada's vreemde lage zwaartekracht is een overblijfsel uit de ijstijd." Wereldbol en post. 11 mei 2007. http://www.theglobeandmail.com/servlet/story/LAC.20070511. GRAVITY11/TPVerhaal/Omgeving
• Jong, Kelly. "Satellieten lossen mysterie van lage zwaartekracht op boven Canada." NewScientist.com. 10 mei 2007. http://space.newscientist.com/article/dn11826-satellites- solve-mystery-of-low-gravity-over-canada.html
• "Zwaartekrachtafwijking opgelost." Wetenschap vrijdag. 14 mei 2007. http://www.sciencefriday.com/news/051407/news0514071.html