Tín dụng hình ảnh: NASA
Nhiệm vụ Phục hồi trọng lực và Thí nghiệm khí hậu (Grace) đã tạo ra bản đồ chính xác nhất về trường trọng lực Trái đất. Họ phát hiện ra rằng trường trọng lực có thể dao động tới 200 mét trên toàn thế giới. Bản đồ trọng lực này sẽ cho phép đo mực nước trong tương lai chính xác hơn và giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về sự phân phối lại khối lượng chậm trên hành tinh.
Nhiệm vụ chung của Trung tâm hàng không vũ trụ NASA-Đức phục hồi trọng lực và thí nghiệm khí hậu (Grace) đã phát hành sản phẩm khoa học đầu tiên của mình, bản đồ chính xác nhất về trường trọng lực Trái đất. Grace là công cụ mới nhất cho các nhà khoa học làm việc để mở khóa bí mật về lưu thông đại dương và ảnh hưởng của nó đến khí hậu.
Được tạo từ 111 ngày dữ liệu Grace đã chọn, để giúp hiệu chỉnh và xác thực các công cụ nhiệm vụ, mô hình sơ bộ này cải thiện kiến thức về trường trọng lực đến mức nó được phát hành cho các nhà hải dương học, vài tháng trước khi bắt đầu các hoạt động khoa học Grace theo lịch trình. Dữ liệu dự kiến sẽ cải thiện đáng kể khả năng hiểu lưu thông đại dương của chúng ta, điều này ảnh hưởng mạnh đến thời tiết và khí hậu.
Tiến sĩ Byron Tapley, nhà điều tra chính của Grace tại Trung tâm Nghiên cứu Vũ trụ UT, đã gọi mô hình mới này là một bữa tiệc cho các nhà hải dương học. Mô hình ban đầu này đại diện cho một tiến bộ lớn trong kiến thức của chúng ta về trường trọng lực Trái đất. Các mô hình Pre-Grace có các lỗi lớn như vậy, nhiều tính năng quan trọng bị che khuất. Grace đưa trạng thái thực sự của các đại dương vào trọng tâm sắc nét hơn nhiều, vì vậy chúng ta có thể thấy rõ hơn các hiện tượng đại dương có tác động mạnh mẽ đến các kiểu thời tiết khí quyển, thủy sản và biến đổi khí hậu toàn cầu.
Grace đang hoàn thành mục tiêu đó bằng cách cung cấp một định nghĩa chính xác hơn về Earthid Geoid, một bề mặt tưởng tượng chỉ được xác định bởi trường trọng lực của Earth, mà bề mặt đại dương của Trái đất sẽ nằm nếu không bị làm phiền bởi các lực khác như dòng hải lưu, gió và thủy triều. Chiều cao Geoid thay đổi trên toàn thế giới lên tới 200 mét (650 feet).
Tôi thích nghĩ về Geoid như khoa học, tương đương với cấp độ thợ mộc, nó cho chúng ta biết vị trí của nó nằm ngang, theo Tap Tapley. Cấm Grace sẽ cho chúng ta biết Geoid với độ chính xác đến từng centimet.
Vậy tại sao việc biết chiều cao Geoid lại quan trọng như vậy? Tiến sĩ Lee-Lueng Fu của JPL, nhà khoa học của dự án Topex / Poseidon và Jason cho biết, bề mặt đại dương, trong khi có vẻ bằng phẳng, thực sự được bao phủ bởi những ngọn đồi và thung lũng do dòng chảy, gió và thủy triều gây ra, và cũng bởi sự thay đổi trong trường hấp dẫn của Trái đất . Các nhà khoa học muốn tách biệt các hiệu ứng hấp dẫn này, vì vậy họ có thể cải thiện độ chính xác của các máy đo độ cao vệ tinh như Jason và Topex / Poseidon, đo chiều cao mặt nước biển, lưu trữ nhiệt đại dương và lưu thông đại dương toàn cầu. Điều này sẽ cho chúng ta hiểu rõ hơn về lưu thông đại dương và ảnh hưởng của nó đến khí hậu.
Tiến sĩ Michael Watkins, nhà khoa học dự án Grace tại JPL, đã đưa những cải tiến vào mô hình trọng lực Trái đất vào quan điểm. Các nhà khoa học đã nghiên cứu lực hấp dẫn của Trái đất trong hơn 30 năm qua, sử dụng cả các phép đo vệ tinh và mặt đất có chất lượng không đồng đều. Chỉ sử dụng một vài tháng dữ liệu Grace chất lượng thống nhất toàn cầu của chúng tôi, chúng tôi đã cải thiện độ chính xác của mô hình trọng lực Trái đất theo hệ số từ 10 đến gần 100, tùy thuộc vào kích thước của tính năng trọng lực. Ở một số vị trí, sai số về chiều cao Geoid dựa trên dữ liệu trước đó lên tới 1 mét (3,3 feet). Bây giờ, chúng ta có thể giảm các lỗi này xuống một centimet (0,4 inch) trong một số trường hợp. Đó là sự tiến bộ.
Tiến sĩ Christoph Reigber, điều tra viên chính của Grace tại GeoForschungsZentrum Potsdam, cho biết, khi chúng tôi tiếp tục đánh giá và hoàn thiện các công cụ và hệ thống phụ của Grace, chúng tôi tin tưởng các giải pháp trọng lực hàng tháng trong tương lai sẽ còn tốt hơn bản đồ mà chúng tôi đang phát hành. Các giải pháp đó sẽ cho phép chúng tôi điều tra các quá trình liên quan đến phân phối lại khối lượng chậm bên trong Trái đất và trên bề mặt đất liền, đại dương và băng. Những nỗ lực ban đầu của chúng tôi để xác định các tín hiệu trọng lực nhỏ như vậy với Grace trông rất hứa hẹn.
Grace giác quan biến phút trong lực hấp dẫn từ những thay đổi cục bộ trong khối lượng của Trái Đất bằng cách đo chính xác, để một phần mười chiều rộng của một sợi tóc người, những thay đổi trong việc tách hai tàu vũ trụ giống hệt sau cùng quỹ đạo khoảng 220 km (137 dặm) ngoài. Grace sẽ lập bản đồ các biến thể từ tháng này sang tháng khác, theo các thay đổi được áp đặt theo mùa, kiểu thời tiết và biến đổi khí hậu ngắn hạn.
Nguồn gốc: Bản tin Đại học Texas
