Az emberek hajlamosak a földön a gravitációra egységes és következetes dologként gondolkodni. Ennek oka a tényezők kombinációja, például az óceánok, a kontinensek és a mély belső tér egyenetlen eloszlása, valamint az éghajlattal kapcsolatos változók, például a kontinensek vízmérlege, valamint a gleccserek olvadása vagy növekedése.
És most, most először, ezeket a variációkat rögzítették a „Potsdam Gravity Potato” néven ismert képen - a Föld gravitációs mező modelljének a Német Geofizikai Kutatóközpont (GFZ) által készített Helmholtz Potsdami Központ által készített képén. , Németország.
És amint az a fenti képről látható, ez feltűnő hasonlóságot mutat a burgonyával. Ami még lenyűgözőbb, az a tény, hogy ezekben a modellekben a Föld gravitációs mezőjét nem egy szilárd testként, hanem egy dinamikus felületként ábrázolják, amely idővel változik. Ezt az új gravitációs mező modellt (amelyet EIGEN-6C-nek jelöltek) készítették a LAGEOS, GRACE és GOCE műholdakból nyert mérések, valamint földi gravitációs mérések és a műholdas magasságmérés adatai alapján.
A 2005-ben előállított korábbi modellhez képest (a fenti ábra) az EIGEN-6C térbeli felbontása négyszeresére növekedett.
"Különösen fontos a műholdas GOCE méréseinek beépítése, amelyből a GFZ elvégezte a gravitációs mező kiszámítását" - mondja Dr. Christoph Foerste, aki Dr. Frank Flechtner mellett együtt irányítja a GFZ gravitációs terepi munkacsoportját.
Az ESA GOCE misszióját (Gravity Field és Steady-State Ocean Circulation Explorer) 2009. március közepén indították, és azóta műholdas gradiometriával mérte a Föld gravitációs mezőjét - a gravitáció miatti gyorsulás változásának tanulmányozását és mérését.
"Ez lehetővé teszi a gravitáció példátlan pontossággal történő elérését elérhetetlen régiókban, például Közép-Afrikában és a Himalájában." - mondta Dr. Flechtner. Ezen felül a GOCE műholdak előnyei vannak az óceánok mérésekor.
A tenger alatt fekvő sok nyílt teren belül a Föld gravitációs tere változásokat mutat. A GOCE képes ezen térképeket, valamint az óceán felszínén tapasztalható eltéréseket - a „dinamikus óceán topográfia” néven ismert tényezőt - jobban feltérképezni, amely a Föld gravitációjának az eredménye, amely befolyásolja az óceán felszíni egyensúlyát.
A modellbe beépítették a GFZ iker-műholdas GRACE (gravitációs helyreállítási és klímakísérlet) hosszú távú mérési adatait is. Az éghajlati alapú változók, például a nagy gleccserek olvadása a sarki régiókban és a nagy folyórendszerekben tárolt szezonális vízmennyiség megfigyelésével a GRACE képes volt meghatározni a nagyszabású időbeli változások hatását a gravitációs mezőre.
Tekintettel az éghajlattal kapcsolatos folyamatok időbeli természetére - nem is beszélve az éghajlatváltozás szerepéről - folyamatban lévő missziókra van szükség annak látásához, hogy ezek hogyan hatják hosszú távra bolygónkat. Különösen mivel a GRACE küldetés várhatóan 2015-ben ér véget.
Összességében mintegy 800 millió megfigyelés ment a végső modell kiszámításához, amely több mint 75 000 paraméterből áll, amelyek a globális gravitációs mezőt képviselik. Egyedül a GOCE műhold 27 000 pályát hajtott végre szolgálati ideje alatt (2009. március és 2013. november között) annak érdekében, hogy adatokat gyűjtsön a Föld gravitációs mezőjének változásairól.
A végeredmény centiméter pontosságot ért el, és globális referenciaként szolgálhat a tengerszint és a magasság szempontjából. A „gravitációs közösségen kívül” a kutatás felgyorsította a kutatók érdeklődését a repüléstechnika, a légkörtudomány és az űrhajók iránt.
De mindenekelőtt a tudósoknak a világ képalkotó módszerét kínálja, amely különbözik a fény, a mágnesesség és a szeizmikus hullámokon alapuló megközelítésektől, de mégis kiegészíti azokat. És mindent felhasználható az óceáni áramlatok sebességének az űrből történő meghatározására, a növekvő tengerszint nyomon követésére és a jégtakarók olvadására, a kontinentális geológia rejtett tulajdonságainak feltárására és akár a konvekciós erőt meghajtó lemez tektonikájának pekingére való pekingre.
