3.2.1 Гравитационные аномалии

Гравитационная аномалия - общий термин, который применяется в случаях, когда наблюдаются необычные показатели гравитационного поля или гравитационные характеристики объекта. Термин используется также в случаях, когда математическая модель гравитационной теории противоречит другой теории или физической природе гравитационного взаимодействия.

В применении к формам и гравитационным свойствам небесных тел, гравитационные аномалии обычно выражаются в виде изменения ускорения свободного падения в их окрестности, что может свидетельствовать о наличии полезных ископаемых с большим значением плотности или, наоборот, о наличии больших пустот в породах. В последнем случае иногда наблюдаются такие аномальные явления, как текущая "вверх" по наклонной плоскости вода или движущиеся "вверх" колёсные средства передвижения. К наземным проявлениям аномалий также относят отклонение линии отвеса от вертикального положения и изменение скорости хода маятниковых часов. В случаях, ассоциированных с залежами руды, часто наблюдаются также геомагнитные аномалии, которые связывают с различными явлениями в атмосфере Земли и в ионосфере.

В отличие от таких массивных небесных тел, как Земля, более легкие небесные тела обладают большими относительными значениями гравитационных аномалий, что не позволяет описывать их гравитационный потенциал гармоническими функциями. В случае Земли гравитационный потенциал поверхности, или геоид, описывается именно на основании математических теорий с использованием гармонических функций. Гравитационные аномалии Луны имеют собственное название -- масконы.

С началом эры космических полётов изучение геопотенциала Земли осуществляется в основном с помощью изучения изменения положения искусственных спутников Земли, которые оборудованы акселерометрами. Предполагается, что появление гравитационных аномалий можно также связать с возникновением опасности землетрясений и извержений вулканов.

В космологии необычные скопления массы вещества, которые проявляют себя в виде гравитационных линз и аномального распределения скоростей объектов в их окрестности. В таких случаях, как в случае «Великого аттрактора», наблюдаются оба эти явления. Также, обычно термин гравитационная аномалия используется в связи со скоплениями тёмного вещества или скрытой массы Вселенной.

Рис. 3.2.3 - Гравитационные аномалии земли (по данным NASA GRACE -- Gravity Recovery And Climate Change)