Oamenii tind să gândească gravitația aici pe Pământ ca pe un lucru uniform și consistent. Acest lucru se datorează unei combinații de factori, cum ar fi distribuțiile inegale de masă în oceane, continente și interior adânc, precum și variabile legate de climă, cum ar fi balanța de apă a continentelor și topirea sau creșterea ghețarilor.
Și acum, pentru prima dată, aceste variante au fost surprinse în imaginea cunoscută sub numele de „Potdam Gravity Potato” - o vizualizare a modelului de câmp gravitațional al Pământului produs de Centrul German de Cercetare pentru Geofizică (GFZ) Centrul Helmholtz din Potsdam. , Germania.
Și după cum puteți vedea din imaginea de mai sus, are o asemănare izbitoare cu un cartof. Dar ceea ce este mai frapant este faptul că prin aceste modele, câmpul gravitațional al Pământului este descris nu ca un corp solid, ci ca o suprafață dinamică care variază în timp. Acest nou model de câmp gravitațional (care este denumit EIGEN-6C) a fost realizat folosind măsurători obținute de la sateliții LAGEOS, GRACE și GOCE, precum și măsurători de gravitație la sol și date din altimetria satelitului.
Față de modelul anterior obținut în 2005 (prezentat mai sus), EIGEN-6C are o creștere de patru ori a rezoluției spațiale.
„O importanță deosebită este includerea măsurătorilor din satelitul GOCE, din care GFZ și-a făcut propriul calcul al câmpului gravitațional”, spune dr. Christoph Foerste, care conduce grupul de lucru pe câmpul gravitațional la GFZ, împreună cu Dr. Frank Flechtner.
Misiunea ESA GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) a fost lansată la jumătatea lunii martie 2009 și de atunci a măsurat câmpul gravitațional al Pământului folosind gradiometrie satelit - studiul și măsurarea variațiilor în accelerație datorate gravitației.
„Acest lucru permite măsurarea gravitației în regiunile inaccesibile cu o precizie fără precedent, de exemplu în Africa Centrală și Himalaya”, a spus dr. Flechtner. În plus, sateliții GOCE oferă avantaje atunci când vine vorba de măsurarea oceanelor.
În numeroasele spații deschise care se află sub mare, câmpul gravitațional al Pământului prezintă variații. GOCE este capabil să le îmbunătățească, precum și abaterile de pe suprafața oceanului - un factor cunoscut sub numele de „topografie dinamică a oceanului” - care este rezultatul gravitației Pământului care afectează echilibrul superficial al oceanului.
De asemenea, în model au fost incluse date de măsurare pe termen lung din misiunea GACE din două misiuni satelite GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Prin monitorizarea variabilelor climatice precum topirea ghețarilor mari din regiunile polare și a cantității de apă sezonieră stocată în sistemele fluviale mari, GRACE a putut determina influența schimbărilor temporale la scară largă asupra câmpului gravitațional.
Având în vedere natura temporală a proceselor legate de climă - ca să nu mai vorbim de rolul jucat de Schimbările climatice - este nevoie de misiuni în curs pentru a vedea modul în care acestea afectează planeta noastră pe termen lung. Mai ales că misiunea GRACE este programată să se încheie în 2015.
În total, aproximativ 800 de milioane de observații au intrat în calculul modelului final care este compus din peste 75.000 de parametri reprezentând câmpul gravitațional global. Numai satelitul GOCE a realizat 27.000 de orbite în perioada de servire (între martie 2009 și noiembrie 2013) pentru a colecta date despre variațiile din câmpul gravitațional al Pământului.
Rezultatul final a obținut o precizie de centimetri și poate servi drept referință globală pentru nivelurile și înălțimile mării. Dincolo de „comunitatea gravitațională”, cercetarea a stârnit, de asemenea, interesul cercetătorilor pentru inginerie aerospațială, științe atmosferice și resturi spațiale.
Dar, mai presus de toate, oferă oamenilor de știință un mod de a imagina lumea care este diferită de abordările bazate pe lumină, magnetism și unde seismice, dar care sunt totuși complimentare. Și ar putea fi folosit pentru orice, de la determinarea vitezei curenților oceanici din spațiu, monitorizarea creșterii nivelului mării și topirea straturilor de gheață, până la descoperirea unor caracteristici ascunse ale geologiei continentale și chiar aruncând o privire la forța de convecție care conduce tectonica plăcilor.
