"Khoai tây trọng lực Potsdam" cho thấy sự biến đổi trong lực hấp dẫn của trái đất - Tạp chí không gian

Pin
Send
Share
Send

Mọi người có xu hướng nghĩ về lực hấp dẫn ở đây trên Trái đất như một thứ thống nhất và nhất quán. Điều này là do sự kết hợp của các yếu tố, chẳng hạn như sự phân bố khối lượng không đồng đều ở các đại dương, lục địa và nội địa sâu, cũng như các biến số liên quan đến khí hậu như cân bằng nước của các lục địa và sự tan chảy hoặc phát triển của sông băng.

Và bây giờ, lần đầu tiên, những biến thể này đã được ghi lại trong hình ảnh có tên là Pot Potsdam Gravity Potato - một hình ảnh mô hình trường hấp dẫn của Trái đất do Trung tâm nghiên cứu địa vật lý Đức (GFZ) của Trung tâm nghiên cứu địa vật lý Đức (PotsZ) sản xuất , Nước Đức.

Và như bạn có thể thấy từ hình ảnh trên, nó có một sự tương đồng đáng kinh ngạc với một củ khoai tây. Nhưng điều đáng chú ý hơn là thông qua các mô hình này, trường hấp dẫn của Trái đất được mô tả không phải là một vật thể rắn, mà là một bề mặt động thay đổi theo thời gian. Mô hình trường hấp dẫn mới này (được chỉ định là EIGEN-6C) đã được tạo ra sử dụng các phép đo thu được từ các vệ tinh LAGEOS, GRACE và GOCE, cũng như các phép đo trọng lực trên mặt đất và dữ liệu từ độ cao vệ tinh.

So với mô hình trước đó thu được năm 2005 (hiển thị ở trên), EIGEN-6C có độ phân giải không gian tăng gấp bốn lần.

Bác sĩ Christoph Foerste, người chỉ đạo nhóm nghiên cứu về trường hấp dẫn tại GFZ cùng với Tiến sĩ Frank Flarouner, có một tầm quan trọng đặc biệt là sự bao gồm các phép đo từ vệ tinh GOCE, từ đó GFZ đã tự tính toán trường hấp dẫn của mình.

Nhiệm vụ GOCE của ESA (Gravity Field và Steady-State Ocean Circulation Explorer) đã được đưa ra vào giữa tháng 3 năm 2009 và từ đó đã đo trường hấp dẫn Trái đất bằng cách sử dụng phép đo trọng lực vệ tinh - nghiên cứu và đo lường sự thay đổi của gia tốc do trọng lực.

Điều này cho phép đo trọng lực ở những vùng không thể tiếp cận với độ chính xác chưa từng có, ví dụ như ở Trung Phi và dãy Hy Mã Lạp Sơn, tiến sĩ Flarouner nói. Ngoài ra, các vệ tinh GOCE cung cấp các lợi thế khi đo các đại dương.

Trong nhiều không gian mở nằm dưới biển, trường trọng lực Trái đất cho thấy các biến thể. GOCE có thể lập bản đồ tốt hơn, cũng như các sai lệch trên bề mặt Đại dương - một yếu tố được gọi là địa hình động lực biển Dương - là kết quả của trọng lực Trái đất ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng bề mặt Đại dương.

Dữ liệu đo lường dài hạn từ nhiệm vụ vệ tinh song sinh của GFZ GR GR (Phục hồi trọng lực và thí nghiệm khí hậu) cũng được đưa vào mô hình. Bằng cách theo dõi các biến số dựa trên khí hậu như sự tan chảy của các sông băng lớn ở các vùng cực và lượng nước theo mùa được lưu trữ trong các hệ thống sông lớn, GRACE đã có thể xác định ảnh hưởng của những thay đổi thời gian quy mô lớn trên trường hấp dẫn.

Do tính chất tạm thời của các quá trình liên quan đến khí hậu - không đề cập đến vai trò của Biến đổi khí hậu - các nhiệm vụ đang diễn ra là cần thiết để xem chúng ảnh hưởng lâu dài đến hành tinh của chúng ta như thế nào. Đặc biệt kể từ khi nhiệm vụ GRACE dự kiến ​​kết thúc vào năm 2015.

Tổng cộng, khoảng 800 triệu quan sát đã đi vào tính toán của mô hình cuối cùng bao gồm hơn 75.000 tham số đại diện cho trường hấp dẫn toàn cầu. Chỉ riêng vệ tinh GOCE đã tạo ra 27.000 quỹ đạo trong suốt thời gian phục vụ (từ tháng 3 năm 2009 đến tháng 11 năm 2013) để thu thập dữ liệu về các biến thể trong trường hấp dẫn của Earth.

Kết quả cuối cùng đạt được độ chính xác đến từng centimet và có thể đóng vai trò là tài liệu tham khảo toàn cầu về mực nước biển và độ cao. Ngoài cộng đồng trọng lực của người Hồi giáo, nghiên cứu cũng đã thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu về kỹ thuật hàng không vũ trụ, khoa học khí quyển và các mảnh vụn vũ trụ.

Nhưng trên hết, nó cung cấp cho các nhà khoa học một cách chụp ảnh thế giới khác với, nhưng vẫn miễn phí, các cách tiếp cận dựa trên ánh sáng, từ tính và sóng địa chấn. Và nó có thể được sử dụng cho tất cả mọi thứ từ xác định tốc độ dòng hải lưu từ vũ trụ, theo dõi mực nước biển dâng cao và làm tan băng, cho đến khám phá các đặc điểm tiềm ẩn của địa chất lục địa và thậm chí nhìn trộm kiến ​​tạo mảng đối lưu.

Pin
Send
Share
Send