Peta gravitasi bumi. peta gravitasi bumi

Peta gravitasi Bulan yang paling akurat hingga saat ini telah disusun.

Jika Anda memutuskan untuk menghabiskan uang untuk menempatkan sesuatu di orbit Bulan, kemungkinan besar akan penuh dengan instrumen ilmiah. Tapi NASA asli - mereka mengirim bukan hanya satu, tetapi dua kapal ke sana, tetapi dengan satu alat.

Meskipun cahaya eksternal, proyek Cawan ternyata sangat sukses, karena memungkinkan untuk membuat peta geologi tetangga kita yang paling akurat. Sekarang jelas terlihat bahwa dunia ini dibentuk oleh kombinasi dampak meteor (beberapa di antaranya mungkin menembus Bulan ke mantel) dan stretch mark, yang menunjukkan perluasan tubuh pada awal sejarahnya.

Proyek GRAIL dimodelkan setelah satelit GRACE yang menjelajahi Bumi. Sebuah instrumen tunggal melacak jarak antara kendaraan berpasangan, yang bervariasi karena gravitasi. Karena tidak ada atmosfer yang signifikan di Bulan, dan gaya gravitasi sangat lemah, kendaraan GRAIL mampu turun ke ketinggian rata-rata 55 km, menghasilkan skala peta yang hampir tiga kali lebih baik dari upaya sebelumnya.

Tahap pertama proyek dimulai pada Maret tahun ini. dan berakhir pada Mei. Probe mampu membedakan formasi sekitar 13 km. Lebih dari 99,99% data yang mungkin diterima, dengan mempertimbangkan resolusi peralatan.

Apa yang kita lihat di bulan ada di sana - itulah keindahannya. Penulis salah satu dari tiga artikel tentang proyek tersebut, yang diterbitkan dalam jurnal Science, mencatat bahwa lebih dari 98% perubahan lokal dalam tarikan gravitasi adalah produk dari topografi permukaan. Dengan kata lain, kawah dan pegunungan yang kita lihat di permukaan Bulan menghasilkan sebagian besar sinyal yang diterima oleh GRAIL. Tidak ada yang serupa di objek lain yang dipelajari oleh kami. Bumi, Venus, Mars, Merkurius memiliki variabilitas internal yang besar, yang biasanya merupakan hasil dari proses tektonik.

Meskipun Bulan telah mengalami beberapa letusan gunung berapi, sebagian besar fitur medan dibentuk oleh dampak meteorit. Lihat peta: lokasi tumbukan sangat padat di wilayah tengah (di mana material dikompresi dan dipanaskan) dikelilingi oleh material rekahan berdensitas rendah. Selain itu, ada begitu banyak pukulan sehingga kulitnya kenyal dan relatif homogen. Artinya, meteorit dalam arti tertentu memainkan peran sebagai pengolah makanan. Omong-omong, data GRAIL menunjukkan bahwa kerak bulan mungkin lebih tipis dari yang diperkirakan.

Momen ini sangat penting. “Dampak terkuat dapat menembus kerak tipis dan mencapai mantel,” tulis para penulis. Pemodelan menunjukkan bahwa di dua zona pengaruh ketebalan bagian dalam cenderung nol (Laut Moskow dan Laut Krisis), sedangkan di tiga lainnya mendekati nol (Laut Humboldt, Apollo dan kawah Poincaré).

Salah satu artikel menjelaskan mengapa terkadang tidak ada sinyal dari detail medan yang jelas. Ini adalah 2% yang sama yang hilang beberapa paragraf di atas dan yang jatuh pada alasan internal yang tersembunyi. Di antara mereka, yang paling mencolok adalah garis panjang, beberapa di antaranya membentang hampir seribu kilometer. Formasi ini relatif dalam: mereka mulai sekitar 5 km dari permukaan dan turun setidaknya 70 km. Ini adalah struktur yang sangat kuno, karena terganggu oleh kawah tumbukan besar yang muncul pada awal sejarah bulan.

Para penulis melihatnya sebagai analog dari kelompok tanggul terestrial, yaitu, tempat-tempat di mana patahan tektonik membiarkan material cair masuk ke dalam kerak dari kedalaman yang sangat dalam. Meskipun tidak pernah ada banyak lempeng tektonik di Bulan, diyakini bahwa pemanasan dari tumbukan yang menciptakan Bulan menyebabkan pembentukan lautan magma di bawah kerak bulan. Dari situlah bahan cair bisa berasal. Tapi apa yang menyebabkan putusnya?

Para peneliti menarik perhatian pada fakta bahwa dalam model Bulan awal, struktur berlapisnya terdiri dari interior yang relatif dingin, lautan cair, dan kerak yang mendingin. Struktur ini seharusnya memanaskan bagian dalam pada saat yang sama dengan mendinginkan kulit terluar, yang menyebabkan pemuaian bulan. Diasumsikan bahwa dalam satu miliar tahun pertama jari-jari tetangga kita meningkat 0,6-4,9 km, setelah itu menurun lagi. Menurut penulis, ini bisa cukup untuk munculnya retakan besar di kerak, yang diisi dengan magma.

Secara umum, data GRAIL dapat memberi tahu banyak tentang sejarah primitif Bulan dan memberlakukan batasan pada model pembentukannya. Selain itu, mereka mengisyaratkan kondisi di tata surya bagian dalam tak lama setelah pembentukannya, menjelaskan tabrakan yang dialami semua benda, meskipun waktu mungkin telah mengaburkan jejak mereka. Tidak buruk untuk satu alat?

Hasil studi tersebut dipublikasikan di jurnal

Badan Antariksa Eropa telah menerbitkan peta pertama medan gravitasi planet kita, yang dibangun menurut satelit GOCE. Berkat keunikan satelit, data yang dikumpulkan sangat akurat, dan peta itu sendiri akan membantu ahli kelautan dan klimatologi untuk memberikan jawaban yang lebih masuk akal atas pertanyaan global tentang kehidupan Bumi.

Satelit GOCE (nama lengkap - "Penelitian medan gravitasi dan arus laut yang stabil"), yang dikembangkan oleh Badan Antariksa Eropa, diluncurkan dari kosmodrom Plesetsk Rusia pada 17 Maret 2009. Tujuan dari proyek ini adalah untuk memetakan medan gravitasi dunia dengan akurasi dan resolusi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Dengan belum pernah terjadi sebelumnya, karena GOCE bukan satu-satunya proyek tersebut. Sebelum dia, satelit penelitian Jerman CHAMP diluncurkan ke luar angkasa (proyek dimulai pada tahun 2000), serta dua satelit GRACE (2002).

Pemula menentukan perbedaan kekuatan medan gravitasi bumi hingga sentimeter terdekat. Untuk mengungguli "rekan" dalam keandalan data yang diterima, GOCE membantu sejumlah trik teknis yang memberikan satelit kemampuan untuk terbang di ketinggian yang sangat rendah - 254,9 km. Ini adalah orbit terendah yang pernah dilalui satelit penelitian untuk waktu yang lama.

Pengembang GOCE telah mencapai efek ketika sensor peralatan untuk mengukur gravitasi bumi, seolah-olah, jatuh bebas. Pengetahuan utama adalah mesin ion, yang mengkompensasi pengereman atmosfer yang tak terhindarkan pada ketinggian tertentu dan secara berkala meningkatkan orbit satelit. Bentuk utusan Eropa yang berbentuk panah dan "sirip" -nya juga berperan. Berkat semua ini, satelit adalah alat pengukur yang sangat sensitif yang membuka peluang baru yang sebelumnya tidak dapat diakses oleh para peneliti.

“Medan gravitasi telah dipelajari untuk waktu yang sangat lama, dan baru-baru ini ada kemajuan besar di bidang ini berkat penggunaan sistem satelit presisi tinggi yang baru,” jelas Valentin Mikhailov, kepala laboratorium geofisika matematika di Institut. Fisika Bumi, Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. "Keuntungan mempelajari medan gravitasi Bumi dari orbit Bumi adalah cakupan lautan dan daratan yang hampir seragam."

Karena "kemajuannya", GOCE telah menunjukkan kemampuan luar biasa untuk menangkap nuansa kecil dalam gaya gravitasi yang berubah. Peta yang dikumpulkan dari data yang diperoleh darinya menunjukkan bahwa gaya ini jauh dari seragam. Secara khusus, anomali gravitasi positif ditandai dengan warna merah pada model yang dibangun menurut data satelit GOCE untuk November-Desember 2009, dan yang negatif ditandai dengan warna biru.

“Namun, anomali ini tidak boleh dianggap sebagai sesuatu yang luar biasa, keberadaan anomali global sudah lama diketahui,” tambah Mr Mikhailov. - Satelit GOCE akan secara signifikan meningkatkan pengetahuan kita tentang struktur halus medan gravitasi, yang diperlukan, misalnya, untuk memodelkan dinamika lautan dan interaksi Samudra Dunia dengan atmosfer. Ini penting untuk memprediksi perubahan iklim dan bencana alam seperti fenomena El Niño yang disebabkan oleh pergerakan air panas dalam volume besar di Samudra Pasifik.”

Penulis proyek sendiri mengklaim bahwa data yang diperoleh dari satelit GOCE akan menemukan banyak aplikasi dan dapat berguna tidak hanya untuk lebih memahami sifat arus laut dan menentukan kecepatannya, tetapi juga, misalnya, untuk mendeteksi daerah vulkanik yang berbahaya.
http://www.rbcdaily.ru/2010/07/01/cnews/491111

ESA: Peta medan gravitasi bumi paling detail yang pernah ada

Physorg.com: GOCE mengirimkan data untuk peta gravitasi terbaik yang pernah ada (dengan Video)

Sebuah tim peneliti yang bekerja dengan satelit Eropa GOCE (Gravity Field and Circulation Ocean Current Investigator) telah menjelaskan seperti apa Bumi kita dari sudut pandang gravitasi.

Sebuah model komputer baru menunjukkan ketidakrataan gravitasi di permukaan planet kita: Bumi dalam gambar ini tidak terlihat seperti bola dunia yang biasa kita lihat.

Model geoid baru dipresentasikan pada Forum Ilmiah Internasional Keempat, yang diadakan di Universitas Teknik Munich (Jerman). Perwakilan dari komunitas luar angkasa Eropa mengatakan bahwa mereka sekarang memiliki peta distribusi aliran gravitasi planet yang paling akurat.

Para ilmuwan telah menggunakan data yang dikumpulkan oleh wahana antariksa untuk menunjukkan bagaimana gravitasi mempengaruhi seluruh area planet kita. Perangkat menunjukkan bagaimana lautan bergerak dan bagaimana mereka mendistribusikan panas matahari ke seluruh dunia Bumi.

Model abstrak pada gambar adalah ilustrasi gaya gravitasi yang tidak merata yang bekerja di permukaan planet kita. Kuning menunjukkan area di mana gravitasi lebih tinggi, dan biru menunjukkan area yang lebih rendah dari rata-rata global.

GOCE juga membantu para ilmuwan memahami bahwa gempa di Jepang bulan lalu dan Chili tahun lalu disebabkan oleh massa lempeng besar yang bergerak tiba-tiba.

Para ilmuwan mengatakan data baru membantu menjelaskan seperti apa "level" permukaan bumi. Sebuah perahu di lepas pantai Eropa dapat berdiri 180 meter lebih tinggi dari perahu di tengah Samudra Hindia, meskipun kedua titik ini berada di permukaan tanah yang sama.

Jelas bagaimana trik gravitasi bermain di Bumi, karena planet kita bukanlah bola yang sempurna, dan massanya didistribusikan secara tidak merata, para ilmuwan menjelaskan.

Satelit GOCE diluncurkan pada Maret 2009. Saat ini, wahana antariksa berada di orbit kutub yang sangat rendah dengan ketinggian hanya 255 km. Satelit penelitian lain tidak terbang begitu rendah, kata para ahli.

GOCE dilengkapi dengan tiga pasang sensor platinum sebagai bagian dari instrumen ilmiah utamanya, gradiometer, yang mengukur perubahan mikroskopis dalam gaya akselerasi.

Akselerasi ini memungkinkan GOCE untuk memetakan fluktuasi gaya gravitasi yang hampir tak terlihat yang bekerja di permukaan planet kita - dari pegunungan tertinggi hingga palung laut terdalam.

Geoid adalah konsep yang paling penting dalam geodesi modern. Ini adalah benda geometris yang mengulangi bentuk Bumi, tetapi mencerminkan distribusi potensi gravitasi di planet ini. Biasanya geoid kira-kira bertepatan dengan ketinggian air rata-rata Samudra Dunia dan secara kondisional berlanjut di atas benua.

"Kami telah menerima informasi yang benar-benar baru, khususnya, di daerah-daerah seperti Himalaya, Andes, dan Antartika," kata Dr. Rune Floberghagen, kepala misi GOCE Badan Antariksa Eropa, kepada BBC.

Tim ilmuwan mengatakan bahwa GOCE mungkin memiliki bahan bakar yang cukup dan akan dapat terbang hingga tahun 2014.

Menurut Liner Rummel, seorang profesor di Universitas Munich, hasil praktis pertama dari karya satelit gravitasi Eropa dapat diperoleh dalam waktu sekitar satu tahun. “Data gravitasi GOCE akan membantu mengembangkan model prediksi gempa yang lebih canggih. Karena gempa bumi disebabkan oleh gerakan tektonik di bawah laut, gerakan ini tidak dapat dilihat secara langsung dari luar angkasa, meskipun dapat dipelajari dari data gravitasi,” catat ilmuwan tersebut.

European Space Agency (ESA) telah merilis hasil pertama studi medan gravitasi bumi, yang dilakukan menggunakan satelit GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer).