Źródło zdjęcia: NASA
Misja Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace) stworzyła najdokładniejszą mapę ziemskiego pola grawitacyjnego. Odkryli, że pole grawitacyjne może wahać się nawet o 200 metrów na całym świecie. Ta mapa grawitacji zapewni przyszłym pomiarom poziomu wody lepszą dokładność i pomoże naukowcom lepiej zrozumieć powolną redystrybucję masy na planecie.
Wspólna misja NASA-German Aerospace Center Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace) wydała swój pierwszy produkt naukowy, najdokładniejszą jak dotąd mapę ziemskiego pola grawitacyjnego. Grace to najnowsze narzędzie dla naukowców pracujących nad odblokowaniem tajemnic krążenia oceanów i jego wpływu na klimat.
Ten wstępny model, utworzony na podstawie 111 dni wybranych danych Grace, aby pomóc w kalibracji i walidacji instrumentów misji, poprawia znajomość pola grawitacyjnego do tego stopnia, że jest on udostępniany oceanografom na kilka miesięcy przed planowanym rozpoczęciem rutynowych operacji naukowych Grace. Oczekuje się, że dane znacznie poprawią naszą zdolność do rozumienia cyrkulacji oceanicznej, co ma duży wpływ na pogodę i klimat.
Dr Byron Tapley, główny badacz Grace w Centrum Badań Kosmicznych UT, nazwał nowy model ucztą dla oceanografów. „Ten początkowy model stanowi znaczący postęp w naszej wiedzy na temat ziemskiego pola grawitacyjnego. „Modele Pre-Grace zawierały tak duże błędy, że wiele ważnych funkcji zostało ukrytych. Grace sprawia, że prawdziwy stan oceanów jest znacznie ostrzejszy, dzięki czemu możemy lepiej dostrzec zjawiska oceaniczne, które mają silny wpływ na pogodę, rybołówstwo i globalną zmianę klimatu. ”
Grace osiąga ten cel, zapewniając bardziej precyzyjną definicję geoidy ziemskiej, wyimaginowanej powierzchni zdefiniowanej tylko przez pole grawitacyjne Ziemi, na której powierzchni oceanu leżą, gdyby nie zostały zakłócone przez inne siły, takie jak prądy oceaniczne, wiatry i pływy. Wysokość geoidy różni się na całym świecie do 200 metrów (650 stóp).
„Lubię myśleć o geoidie jako naukowym odpowiedniku poziomu cieśli, który mówi nam, gdzie jest poziomo” - powiedział Tapley. „Grace powie nam geoidę z dokładnością do centymetra.”
Dlaczego więc znajomość wysokości geoidy jest tak ważna? Dr Lee-Lueng Fu z JPL, naukowiec z projektu Topex / Poseidon i Jason, powiedział: „Powierzchnia oceanu, choć wydaje się płaska, w rzeczywistości jest pokryta wzgórzami i dolinami spowodowanymi przez prądy, wiatry i pływy, a także zmiany pola grawitacyjnego Ziemi . „Naukowcy chcą oddzielić te efekty grawitacyjne, aby mogli poprawić dokładność wysokościomierzy satelitarnych, takich jak Jason i Topex / Poseidon, które mierzą wysokość powierzchni morza, magazynowanie ciepła oceanu i globalną cyrkulację oceanu. Pozwoli nam to lepiej zrozumieć cyrkulację oceanów i ich wpływ na klimat. ”
Dr Michael Watkins, naukowiec projektu Grace w JPL, umieścił ulepszenia ziemskiego modelu grawitacji w perspektywie. „Naukowcy badali grawitację Ziemi od ponad 30 lat, używając pomiarów satelitarnych i naziemnych, które były nierównej jakości. „Korzystając z zaledwie kilku miesięcy naszych globalnie jednolitych danych Grace o jakości, poprawiliśmy już dokładność ziemskiego modelu grawitacji o współczynnik od 10 do prawie 100, w zależności od wielkości funkcji grawitacji. W niektórych lokalizacjach błędy wysokości geoidy oparte na poprzednich danych wynosiły nawet 1 metr (3,3 stopy). Teraz możemy zredukować te błędy do centymetra (0,4 cala) w niektórych przypadkach. To postęp ”.
Dr Christoph Reigber, główny badacz Grace w GeoForschungsZentrum Potsdam, powiedział: „Kontynuując ocenę i udoskonalanie instrumentów i podsystemów Grace, jesteśmy przekonani, że przyszłe miesięczne rozwiązania grawitacyjne będą jeszcze lepsze niż obecnie udostępniana mapa. „Rozwiązania te pozwolą nam zbadać procesy związane z powolną redystrybucją masy wewnątrz Ziemi i na jej powierzchniach lądowych, oceanicznych i lodowych. Nasze pierwsze próby identyfikacji tak małych sygnałów grawitacyjnych za pomocą Grace wyglądają bardzo obiecująco. ”
Grace wyczuwa niewielkie wahania siły grawitacji od lokalnych zmian masy Ziemi, precyzyjnie mierząc, do jednej dziesiątej szerokości ludzkich włosów, zmiany w separacji dwóch identycznych statków kosmicznych poruszających się po tej samej orbicie w odległości około 220 kilometrów (137 mil). Grace będzie mapować zmiany z miesiąca na miesiąc, zgodnie ze zmianami narzuconymi przez pory roku, wzorce pogodowe i krótkoterminowe zmiany klimatu.
Oryginalne źródło: University of Texas News Release
