Bildekreditt: NASA
Oppdraget Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace) har laget det mest nøyaktige kartet over jordas tyngdekraftfelt. De fant ut at tyngdekraftsfeltet kan svinge med så mye som 200 meter rundt om i verden. Dette gravitasjonskartet vil gi fremtidige vannnivåmålinger bedre nøyaktighet, og hjelpe forskere med å forstå den sakte omfordelingen av masse på planeten.
Det felles NASA-tyske Aerospace Center Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace) -oppdraget har gitt ut sitt første vitenskapsprodukt, det mest nøyaktige kartet ennå med jordens tyngdekraftfelt. Nåde er det nyeste verktøyet for forskere som arbeider for å låse opp hemmeligheter om havsirkulasjonen og dens effekter på klima.
Denne foreløpige modellen er laget av 111 dager med utvalgte Grace-data, for å hjelpe med å kalibrere og validere oppdragets instrumenter, og forbedrer kunnskapen om tyngdekraftsfeltet så mye den blir gitt ut til oseanografer nå, måneder før den planlagte starten av rutinemessige Grace science-operasjoner. Dataene forventes å forbedre vår evne til å forstå sirkulasjonen av havet, noe som sterkt påvirker vær og klima.
Dr. Byron Tapley, Grace hovedetterforsker ved UTs Center for Space Research, kalte den nye modellen en fest for oseanografer. "Denne første modellen representerer en stor fremgang i vår kunnskap om jordens tyngdekraftfelt. ”Pre-Grace-modeller inneholdt så store feil mange viktige funksjoner ble skjult. Nåde bringer havets virkelige tilstand i mye skarpere fokus, slik at vi bedre kan se havfenomener som har en sterk innvirkning på atmosfæriske værmønstre, fiskerier og globale klimaendringer. ”
Nåden oppnår dette målet ved å gi en mer presis definisjon av Jordens geoid, en tenkt overflate som bare er definert av jordens tyngdekraftfelt, og som jordens havoverflater vil ligge hvis ikke de blir forstyrret av andre krefter som havstrømmer, vind og tidevann. Geoidhøyden varierer rundt hele verden med opptil 200 meter.
"Jeg liker å tenke på geoiden som vitenskapens ekvivalent med en snekker nivå, det forteller oss hvor horisontal er," sa Tapley. "Nåden vil fortelle oss geoiden med en centimeternivå-presisjon."
Så hvorfor er det å vite geoidhøyden så viktig? JPLs Dr. Lee-Lueng Fu, forsker på Topex / Poseidon og Jason-prosjektet, sa: “Havets overflate, mens den virker flat, er faktisk dekket med åser og daler forårsaket av strømmer, vind og tidevann, og også av variasjoner i jordas tyngdekraftfelt . "Forskere ønsker å skille ut disse gravitasjonseffektene, slik at de kan forbedre nøyaktigheten til satellitthøyttalere som Jason og Topex / Poseidon, som måler havoverflatehøyde, lagring av havvarme og global havsirkulasjon. Dette vil gi oss en bedre forståelse av havsirkulasjonen og hvordan det påvirker klima. "
Dr. Michael Watkins, Grace-prosjektforsker ved JPL, satte forbedringer av jordas tyngdekraftmodell i perspektiv. "Forskere har studert jordens tyngdekraft i mer enn 30 år, ved å bruke både satellitt- og bakkemålinger som var av ujevn kvalitet. "Ved å bruke bare noen måneder av våre globalt ensartede Grace-data om kvalitet, har vi allerede forbedret nøyaktigheten av jordas tyngdekraftmodell med en faktor mellom 10 og nesten 100, avhengig av størrelsen på tyngdekraftsfunksjonen. Noen steder var feil i geoidhøyde basert på tidligere data så mye som 1 meter. Nå kan vi redusere disse feilene til en centimeter (0,4 tommer) i noen tilfeller. Det er fremgang. "
Dr. Christoph Reigber, co-rektor etterforsker ved GeoForschungsZentrum Potsdam, sa: "Når vi fortsetter å vurdere og foredle Graces instrumenter og undersystemer, er vi sikre på at fremtidige månedlige gravitasjonsløsninger vil være enda bedre enn kartet vi slipper nå. "Disse løsningene vil tillate oss å undersøke prosesser assosiert med langsom omfordeling av masse inne i Jorden og på dens land, hav og isflater. De første forsøkene våre på å identifisere slike små gravitasjonssignaler med Grace ser veldig lovende ut. ”
Nåden registrerer små variasjoner i gravitasjonstrekk fra lokale endringer i jordas masse ved nøyaktig å måle, til en tidel av bredden på et menneskehår, endringer i separasjonen av to identiske romskip etter den samme bane omtrent 220 kilometer fra hverandre. Grace vil kartlegge variasjonene fra måned til måned, etter endringer påført av årstidene, værmønster og kortsiktige klimaendringer.
Originalkilde: University of Texas News Release
