Сила тяжести на Земле меняется со временем
Ученые построили модель, которая показывает, что гравитационное поле Земли вовсе не статично, как считалось раньше. На него влияют такие климатические циклы, как таяние льдов в полярных областях и уровень воды в реках.
Ученые из Центра имени Гельмгольца в Потсдаме обработали данные, полученные со спутников GOCE, LAGEOS и GRACE, и построили на их основе самую точную на сегодняшний день модель распределения гравитационного поля Земли. Модель носит название EIGEN-6C, а ее разрешение достигает 12 километров. Она представляет собой геоид – то есть трехмерную фигуру, которая отражает распределение потенциала силы тяжести на Земле. На предыдущей модели, созданной специалистами из Технического университета Мюнхена совместно с потсдамскими учеными на основе данных спутника GOCE, наша планета выглядит как цветная картошка. Разрешение новой модели в четыре раза больше. К тому же, новая модель, по словам ученых, уже не просто статичный геоид, как в предыдущей версии, а подвижное и постоянно меняющееся со временем тело.
Как объясняет руководитель проекта EIGEN-6C доктор Кристоф Фоерст (Christoph Foerste), для своих построений кроме спутниковых данных ученые использовали и данные полевых наземных измерений. Это очень важно, поскольку именно благодаря им удалось создать столь точную модель. Еще одна особенность новой модели – в нее входят данные о водном балансе материков, о площади и количестве ледников в Северном Ледовитом и Южном океанах. В результате оказалось, что гравитационное поле Земли зависит от климатических параметров, то есть от сезонного таяния льда на материках и в полярных областях океана.
Спутники проекта
Спутник GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) Европейского космического агентства был запущен 7 марта 2009 года с космодрома Плесецк. Особенность его миссии в том, что он способен измерять неровности поверхности океана. А такая топография во многом зависит от скорости и направления течений. Данные, полученные с двух спутников-близнецов GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), позволили ученым добавить в модель и климатическую составляющую, поскольку этот спутник следит за состоянием льдов в полярных областях и уровнем воды в крупных реках.
Знание формы геоида очень важно для многих областей науки. С помощью таких моделей можно предсказывать изменения уровня Мирового океана и даже прогнозировать землетрясения. Например, крупнейшее землетрясение, которое произошло в Японии 11 марта, вызвало изменения и в гравитационном поле Земли. По словам Фоерста, чем более точную модель гравитационного поля удастся построить, тем удобнее будет наблюдать за подвижками в земной коре, а это уже значительно поможет сейсмологам в прогнозе землетрясений.