La gravité dans la région de la baie d'Hudson et les régions avoisinantes, dont le Québec, est inférieur à ce qu'il est dans d'autres parties du monde. Depuis plus de 40 ans, les scientifiques ont essayé de comprendre ce qui cause de grandes parties du Canada, en particulier la région de la baie d'Hudson, être "manquante" de gravité. En d'autres termes, la gravité dans la région de la baie d'Hudson et les régions avoisinantes est plus faible que dans d'autres parties du monde, un phénomène identifié pour la première fois dans les années 1960 lorsque les champs de gravité mondiaux de la Terre étaient cartographiés.
Deux théories ont été proposées pour expliquer cette anomalie. Mais avant de les parcourir, il est important de considérer d'abord ce qui crée la gravité. A un niveau basique, la gravité est proportionnelle à la masse. Ainsi, lorsque la masse d'une zone est en quelque sorte réduite, la gravité est rendue plus petite. La gravité peut varier selon les différentes parties de la Terre. Bien que nous le considérions généralement comme une balle, la Terre est en fait bombée à l'équateur et s'aplatit aux pôles en raison de sa rotation. La masse de la Terre ne s'étale pas proportionnellement, et il peut changer de position avec le temps. Les scientifiques ont donc proposé deux théories pour expliquer comment la masse de la région de la baie d'Hudson avait diminué et contribué à la gravité plus faible de la région.
Une théorie se concentre sur un processus connu sous le nom de convection se produisant dans le manteau terrestre. Le manteau est une couche de roche en fusion appelée magma et existe entre 60 et 124 miles (100 à 200 km) sous la surface de la Terre. Le magma est extrêmement chaud et tourbillonne et se déplace constamment, Montant et tombant, pour créer des courants de convection. La convection entraîne les plaques continentales de la Terre vers le bas, ce qui diminue la masse dans cette zone et diminue la gravité.
Une nouvelle théorie pour expliquer la gravité manquante de la région de la baie d'Hudson concerne la calotte glaciaire laurentienne, qui couvrait une grande partie du Canada actuel et du nord des États-Unis. Cette calotte glaciaire avait près de 3,2 km d'épaisseur dans la plupart des sections, et dans deux secteurs de la baie d'Hudson, c'était 2,3 milles (3,7 km) d'épaisseur. Il était aussi très lourd et alourdissait la Terre. Sur une période de 10, 000 ans, la calotte glaciaire laurentide a fondu, disparaître finalement 10, il y a 000 ans. Il a laissé une profonde empreinte dans la Terre.
Pour avoir une meilleure idée de ce qui s'est passé, pensez à ce qui se passe lorsque vous enfoncez légèrement votre doigt dans la surface d'un gâteau ou d'un morceau de pain vraiment moelleux. Une partie se déplace sur les côtés et il y a une indentation. Mais quand tu retires ton doigt, ça revient à la normale. Une chose semblable s'est produite avec la calotte glaciaire Laurentide, la théorie propose – sauf que la Terre ne « rebondit » pas tant qu'elle rebondit très lentement (moins d'un demi-pouce par an). En attendant, la région autour de la baie d'Hudson a moins de masse parce qu'une partie de la Terre a été poussée sur les côtés par la calotte glaciaire. Moins de masse signifie moins de gravité.
Alors quelle théorie est correcte ? Il s'avère que les deux le sont. La convection et l'effet de rebond de la calotte glaciaire sont tous deux à l'origine d'une partie de la diminution de la gravité autour de la baie d'Hudson. D'abord, nous allons considérer la théorie de la calotte glaciaire.
Pour calculer l'impact de la calotte glaciaire laurentide, des scientifiques du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ont utilisé les données recueillies par les satellites Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) entre avril 2002 et avril 2006. Les satellites GRACE sont des machines hautement sophistiquées, en orbite à environ 310 miles (500 km) au-dessus de la Terre et à 137 miles (220 km) de distance. Les satellites peuvent mesurer des distances jusqu'au micron, afin qu'ils puissent détecter des variations gravitationnelles mineures. Lorsque le satellite de tête survole la région de la baie d'Hudson, la diminution de la gravité amène le satellite à s'éloigner légèrement de la Terre et de son satellite frère. Ce décalage de distance est détecté par les satellites et utilisé pour calculer le changement de gravité. Tout décalage détecté peut également être utilisé pour créer des cartes des champs gravitationnels.
Les données GRACE ont permis aux scientifiques de créer des cartes topographiques se rapprochant de ce à quoi ressemblait la baie d'Hudson au cours de la dernière période glaciaire, lorsqu'il était recouvert par la calotte glaciaire laurentide. Ces cartes ont révélé des caractéristiques intéressantes de la région, y compris deux zones bombées sur les côtés ouest et est de la baie d'Hudson où la glace était beaucoup plus épaisse que le reste de la nappe. La gravité y est maintenant plus faible que dans d'autres parties de la baie appauvrie par gravité.
Une autre découverte importante est venue des données de GRACE :il s'avère que la théorie de la calotte glaciaire ne représente que 25 à 45 % de la variation gravitationnelle autour de la baie d'Hudson et de ses environs. En soustrayant "l'effet rebond" du signal gravitationnel de la zone, les scientifiques ont déterminé que les 55 à 75 pour cent restants de la variation gravitationnelle sont probablement dus à la convection.
La région de la baie d'Hudson va avoir moins de gravité pendant longtemps. On estime que la Terre doit rebondir de plus de 650 pieds pour revenir à sa position d'origine, ce qui devrait prendre environ 5, 000 ans. Mais l'effet rebond est toujours visible. Bien que le niveau de la mer monte partout dans le monde, le niveau de la mer le long de la côte de la baie d'Hudson baisse alors que la terre continue de se remettre du poids de la calotte glaciaire laurentide.
Alors que le mystère entourant les anomalies gravitationnelles du Canada a été levé, l'étude a des implications plus larges. Les scientifiques impliqués dans l'étude du Harvard-Smithsonian Center ont été étonnés de pouvoir voir à quoi ressemblait la Terre 20, il y a 000 ans. Et en isolant l'influence de l'effet rebond de la calotte glaciaire, les chercheurs comprennent mieux comment la convection affecte la gravité et comment les continents changent au fil du temps. Finalement, les satellites GRACE ont fourni aux scientifiques des données sur de nombreuses calottes glaciaires et glaciers. En examinant le changement climatique qui a eu lieu il y a des milliers d'années, les scientifiques pourraient mieux comprendre comment le réchauffement climatique et l'élévation du niveau de la mer affectent notre planète aujourd'hui et quel impact ils auront sur notre avenir.
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