Tvar Země podle družic GRACE

Dne 17. 3. 2012 oslavila dvojice družic GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment, start: 17. 3. 2002) desáté výročí vypuštění na oběžnou dráhu kolem Země. Vědci je pojmenovali jako Tom a Jerry, protože jedna druhou „pronásleduje“ na přesně stejné oběžné dráze. Po startu z ruského kosmodromu Pleseck vykonaly obě družice již více než 55 000 oběhů kolem Země po polární dráze ve výšce 450 až 500 km nad zemským povrchem. Jejich vzájemná vzdálenost je udržována na 220 km. Stále pokračují ve výzkumu.

Vůbec poprvé může být velikost tajících ledovců v Grónsku měřena s vysokou přesností při pohledu z vesmíru. Právě v této době slaví 10. výročí navedení na oběžnou dráhu kolem Země dvojice družic s názvem GRACE publikováním detailního snímku povrchu Země, na kterém lze s mimořádnou přesností sledovat také prostorové rozložení tajících ledovců. Za období mezi roky 2002 až 2011 ztratil Grónský ledový štít více než 240 miliard tun ledu. Tomu odpovídá zvýšení mořské hladiny zhruba o 0,7 mm za rok. Tyto údaje byly získány na základě velmi přených měření uskutečněných v rámci mise GRACE.

Jeden z Newtonových zákonů praví, že gravitace tělesa přímo závisí na jeho hmotnosti. „Když se hmotnost Grónského ledovce změní, změní se i gravitace v této oblasti,“ vysvětluje Dr. Frank Flechtner z GFZ (GeoForschungsZentrum) German Research Centre for Geosciences. „Měření gravitačního pole pomocí družic GRACE nám proto poskytují informace o změnách hmotnosti včetně tomu odpovídajících klimatických změnách."

Avšak je toho mnohem více. Nerovnoměrné rozložení hmoty uvnitř planety způsobuje z toho vyplývající proměnlivost gravitačního pole. Země má nepravidelný tvar, který se výrazně odchyluje od koule. Má tvar tzv. geoidu připomínajícího velkou bramboru. Avšak tento tvar neustále podléhá časovým změnám. Během poslední doby ledové pokrýval 1,5 km tlustý ledovec severní Ameriku a Skandinávii. Od těch dob postupně tál a kůra, nyní osvobozená od zátěže, se postupně zvedá. To je způsobováno tečením materiálu v zemském tělese, respektive v jeho plášti. Pomocí družic GRACE můžeme toto izostatické přizpůsobování vůbec poprvé velmi přesně detekovat v globálním měřítku jako změny ve výšce geoidu.

Na základě zjištěné proměnlivé vzdálenosti mezi družicemi GRACE vědci z GFZ určují gravitační pole Země. Přibližně jednou za 30 dnů shromáždí dvojice družic data k sestavení globální mapy gravitačního pole Země. Tyto měsíční přehledy gravitačního pole jsou přinejmenším 100krát přesnější než předcházející modely. „Většina procesů způsobujících změny klimatu naší planety je doprovázena přemísťováním velkého objemu vody, což se projevuje změnami v gravitačním poli,“ dodává Frank Flechtner.

Zdroj: http://www.physorg.com/news/2012-03-gravity-climate-years-satellites.html

autor: František Martinek