Cả Trái đất và trường hấp dẫn của Trái đất đều không phải hình khối cầu hoàn hảo. Do trọng lực này tỉ lệ thuận với khối lượng nên hình dạng trường hấp dẫn của hành tinh phụ thuộc vào sự phân bổ khối lượng bên trong.
Thử hình dung bề mặt Trái đất hoàn toàn được một đại dương tĩnh lặng bao phủ, sự biến đổi trường hấp dẫn của hành tinh có thể tạo ra những chỗ phình ra và lõm vào trên đại dương tưởng tượng này.
Tương ứng với đó, sẽ có những khu vực có khối lượng lớn hơn và những khu vực có khối lượng nhỏ hơn. Hình dạng thu được - gọi là geoid - xuất hiện các u nhỏ, không đều nhau như một cục bột nhào.
Điểm thấp nhất trên geoid của Trái đất là một vùng trũng hình tròn nằm ở Ấn Độ Dương, thấp hơn mực nước biển trung bình 105 m.
Chuyên gia Himangshu Paul tại Viện nghiên cứu địa vật lí quốc gia ở Ấn Độ cho hay, từ lâu, các nhà địa vật lí đã tranh luận về nguyên nhân dẫn tới sự tồn tại của điểm thấp nhất này.
Ở những nơi khác trên Trái đất, geoid thấp là do biến dạng ở ranh giới lõi - lớp phủ và các cấu trúc bên trong lớp phủ. Tuy nhiên, những yếu tố này không đủ để giải thích cho hình dạng hoặc biên độ của mức cực thấp tại Ấn Độ Dương. “Đó là mức thấp nhất trên thế giới, vì vậy phải có lí do" - Paul nói.
Chuyên gia Debanjan Pal tại Viện Khoa học Ấn Độ và cộng sự đã tạo mô phỏng 19 kịch bản khác nhau về chuyển động của các mảng kiến tạo và những thay đổi của lớp phủ trong 140 triệu năm qua.
Với mỗi mô phỏng, nhóm nhà khoa học thay đổi các tham số ảnh hưởng tới sự hình thành các chùm magma dưới lớp phủ ở Ấn Độ Dương.
Sau đó, các nhà khoa học so sánh hình dạng của geoid thu được từ các mô phỏng khác nhau với geoid thực sự của Trái đất thu được bằng các quan sát vệ tinh.
Ở 6 trong số 19 mô phỏng này, hình dạng và biên độ của geoid tại Ấn Độ Dương thấp gần bằng với mức thực tế. Với mỗi mô phỏng trong số này, vùng geoid thấp ở Ấn Độ Dương có những luồng magma nóng, mật độ thấp bao quanh.
Những chùm magma kết hợp với các cấu trúc xung quanh của lớp phủ, có thể giải thích cho hình dạng và biên độ của geoid thấp, chuyên gia Debanjan Pal nhận định.
Ông cũng thông tin thêm, những mô phỏng này, theo thời gian, cũng gợi ra những lời giải thích mới về lí do các chùm magma xuất hiện. Khi mảng Ấn Độ tách ra khỏi siêu lục địa Gondwana để va chạm với mảng Á - Âu, mảng Tethys hình thành đại dương giữa các mảng kể trên đã bị hút chìm vào trong lớp phủ.
Trải qua hàng chục triệu năm, các vỉa của mảng Tethys chìm xuống lớp phủ bên dưới, khuấy động một vùng magma nóng bên dưới khu vực phía đông châu Phi, tạo ra các chùm magma.
Tuy nhiên, chuyên gia Paul lưu ý, không có bằng chứng địa chấn rõ ràng nào cho thấy các chùm magma mô phỏng thực sự có hiện diện ở dưới Ấn Độ Dương.
Ông cho rằng, vẫn còn những yếu tố khác chưa được khám phá đằng sau geoid thấp, như vị trí chính xác của các vỉa Tethys cổ đại. "Trong các mô phỏng không thể bắt chước chính xác những gì diễn ra tự nhiên" - ông nói.
Chuyên gia Bernhard Steinberger tại Trung tâm Nghiên cứu Đức về Khoa học Địa chất nhận định, những mô hình mới cho thấy geoid thấp có liên quan nhiều đến các chùm magma và vỉa bao quanh nó hơn là bất kì cấu trúc cụ thể nào bên dưới.
