Palydovas leis nubraižyti Žemės gravitacinio lauko žemėlapį

Skaityti PDF »

Naujojo ESA palydovo GOCE pateikti duomenys leis nubraižyti neregėto tikslumo Žemės gravitacinio lauko žemėlapį. Naudojantis šiuo žemėlapiu bus galima palyginti visų žemynų aukščius ir geriau numatyti, kaip šiltesniame pasaulyje keisis vandenynų srovės.

Kokio dydžio yra Everesto kalnas, palyginti su Alpių viršukalnėmis ar Uoliniais kalnais? Kodėl jūros lygis vienoje vietoje yra keliais metrais aukščiau nei kitoje? Kaip keisis srovės pasaulio vandenynuose, jei Žemės atšilimas, kaip manoma, vyks ir toliau? Koks Žemės reljefas tose vietose, kurios nuo paskutinio ledynmečio laikų iki šiol yra padengtos labai storu ledo sluoksniu? Ar yra neatrastų naftos telkinių, gruntinio vandens sankaupų ir sluoksnių, turtingų mineralų? Ir paprasčiausias klausimas: kas yra „aukštai" arba „žemai"?

Tai tik keletas klausimų, į kuriuos atsakyti geologams, geodezininkams, inžinieriams, okeanografams ir klimato tyrėjams turi padėti naujasis ESA (angl. European Space Agency) palydovas GOCE (angl. Gravity Field and steady-state Ocean Circulation Explorer). Visi šie klausimai turi vieną bendrą tikslą. Atsakymų į juos raktas – tikslūs viso Žemės rutulio gravitacinio lauko matavimai. Būtent tam ir sukurtas aerodinaminis palydovas. GOCE kainavo daugiau nei milijardą litų, o jo matavimai bus 100 kartų tikslesni už tiksliausius ligšiolinių palydovų sunkio jėgos matavimus.

Gravitacija yra gamtos sąveika, dėl kurios vyksta visi dinaminiai procesai Žemės viduje ir paviršiuje. Anksčiau buvo manoma, kad gravitacinis laukas yra visur vienodas, tačiau taip būtų tik tada, jei mūsų planeta būtų visiškai apvali ir jos vidaus sandara būtų vienalytė. Iš tikrųjų Žemė yra šiek tiek suplota sfera, nes jai sukantis išcentrinė jėga labiausiai Žemę plečia į išorę ties pusiauju, kur paviršiaus sukimosi greitis yra didžiausias. Žemės pusiaujinis skersmuo yra 42 kilometrais ilgesnis už ašigalinį. Kaip tik ašigaliuose sunkio jėga stipriausia, nes jų atstumas iki sunkaus planetos vidaus branduolio yra mažiausias. Todėl kūnų laisvojo kritimo pagreitis Šiaurės ašigalyje yra 9,83 m/s², o ties pusiauju – tik 9,78 m/s².

Žemės paviršius taip pat nėra lygi sfera. Tarp giliausių įdubų vandenynuose ir aukščiausių kalnų yra 20 kilometrų aukščio skirtumas. Todėl skiriasi ir tokių vietų gravitacinis laukas. Be to, Žemės masė netolygiai pasiskirsčiusi mantijos ir plutos sluoksniuose. Pavyzdžiui, vandenynų dugnas yra kur kas plonesnis ir lengvesnis nei masyvūs žemynai, o nuo to priklauso ir sunkio jėgos dydis Žemės paviršiuje.