丢失的地球引力

今天，为了降低体重秤上的数字，许多人疯狂地节食、运动、吃减肥药，过程艰难，收效也甚微，也许更简单的方法是跑到加拿大哈德逊湾地区，你会发现自己的体重竟然立刻下降了。

这个地方引力小

哈德逊湾位于加拿大东北部，是仅次于孟加拉湾的世界第二大开阔形海湾，水域面积达到123万平方千米。20世纪60年代，科学家们准备绘制首张地球引力图时，意外地发现哈德逊湾以及周边地区的引力比预估值要低很多，是世界上引力最小的几个区域之一。在哈德逊湾附近居住的居民，会比在加拿大其他地区居住时，体重轻约2.8克，从相同的高度跳下，这里的下降速度永远会更慢一点。
由于距离地心较远，在赤道上，引力是最小的，而随着维度的增加，引力会逐渐增加，到了南北极，引力又达到了最大值。但为什么位于高纬度的哈德逊湾，引力反而变小呢？

引力哪儿去了？

实际上，地球引力的大小除了受到物体与地心距离远近的影响，最主要的决定因素是地球的质量。
我们知道，引力是两个原子之间相互吸引产生的作用力。假如你将两个高尔夫球放在桌子上，这两个高尔夫球的原子之间会产生一种非常微弱的吸引力。如果你将两个质量更大的物体，比如两个铅球放在一起，它们之间产生的吸引力会更大一点。而只有那些由大量的原子构成的物体，比如像地球这样的大质量星球，这时其产生的引力才会是非常巨大的。
所以，物体的质量直接决定着物体的引力。地球是个赤道略凸、两极略扁的椭圆，各处质量并不是均匀分布的，引力也往往并不相同。科学家们推测，哈德逊湾区域引力更小，可能是因为这片区域的地少了一些。
然而，为什么哈德逊湾区域的地会少了一些呢？

冰盖把地块挤走了

现在科学家们普遍用冰盖理论来解释这一现象。
今天的加拿大和美国北部大部分地区，曾被巨大的劳伦冰盖覆盖。劳伦冰盖为第四纪大冰盖，冰盖面积达1380万平方千米，覆盖的区域最南端能到达北纬36°。其厚达3.2千米，最厚处在哈德逊湾一带，厚达3.7千米。它也很重，沉甸甸地压在地壳上。但随后，由于气候变暖，大约在1万年前，劳伦冰盖融化了。科学家们认为正是这块冰盖的融化，导致哈德逊湾地区引力变小了。
然而，为什么冰川融化，会导致引力变小呢？
为了方便理解，我们不妨打个比喻。想象一下，你的面前有一块蛋糕，当你将手指轻轻放置于上面，会发生什么？你手指压的地方会发生凹陷，凹陷处的“蛋糕”会向两边挪动。当你把手指移开，蛋糕又会反弹回正常状态。
你的手指就像冰川，那块蛋糕就像地表。当厚重的冰川压着地表时，地面会发生凹陷，凹陷处的“土地”会向两边挤。但与蛋糕不同的是，地表凹陷处被挤走的“土地”并没有重新反弹回来，因为它的反弹速度非常缓慢，每年不到2.54厘米。所以，当劳伦冰盖压融化后，由于其土地已被挤压到两边，哈德逊弯周边区域质量会变小，而质量小也就意味着引力小。

其他的原因

为了证明劳伦蒂斯冰盖确实能对地球引力产生影响，美国哈佛-史密松天体物理中心的科学家们进行了一项庞大的研究。他们使用了GRACE卫星收集到的2002年4月~2006年4月期间的数据，进行了一番复杂的计算。GRACE卫星由两颗卫星构成，两颗卫星相距220千米，在距离地面500千米的轨道上运行。
当第一颗卫星飞过哈德逊湾地区时，引力的减少会使这颗卫星稍微偏离地球和它身后的姊妹卫星。由于GRACE卫星的位置能以微米级的精确度测量，所以能探测到这种距离的微小变化，随后据此计算出引力的变化。
通过这些数据，科学家们绘制出了上一次冰河世纪时期哈德逊湾的地形图，当时它仍被劳伦冰盖覆盖着。这张地形图显示哈德逊湾地区在1万年前，其东部和西部两个区域冰层更厚，凸起的程度更高。而计算结果也表明，今天这两片区域的引力也确实比哈德逊湾其他地区更小。这就说明研究者的推测是正确的。
不过，这次的研究也表明，冰盖理论只能解释哈德逊湾地区25%~45%的引力异常，另外的影响因素是该地区的地质活动。
我们知道，固体地球由地壳、地幔、地核构成。在地表以下100~200千米处，为地幔的软流层。这一层温度非常高，固态物质部分熔化，具有类似流体的性质。滚烫的岩浆做着缓慢的上升或者下降运动，形成一个环形的对流体。
当对流体上升时，会造成陆地板块的隆起，形成山脊，而下降时，会将覆盖在其上的大陆板块拖曳下来，减少该区域的质量。科学家们认为，哈德逊湾地区正处于软流层下降地段，这就是该地区引力异常的另外一个重要原因。
至此，困惑科学家40多年的哈德逊湾引力丢失之谜终于破解了。科学家们预计哈德逊湾地区的地表要反弹回最初的位置，还需要花费5000年的时间，届时哈德逊湾地区丢失的引力会重新被“找回来”一部分。