Zeměkoule není koule

Po dvou letech na oběžné dráze kolem Země shromáždila evropská družice GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer, start 17: 3. 2009) dostatečné množství dat, aby zmapovala gravitační pole Země s bezkonkurenční přesností. Vědci nyní zpřístupnili nejpřesnější model geoidu, jaký byl kdy vůbec vypracován k našemu pochopení toho, jak Země ve skutečnosti „funguje“.

Nový model geoidu byl odhalen 31. března 2011 na čtvrtém mezinárodním workshopu družice GOCE, který se uskutečnil na Technische Universität München, Mnichov, Německo). Zástupci médií a vědci celého světa se mohli seznámit s nejpřesnějším pohledem na gravitační pole Země.

Geoid je fyzikální model povrchu Země, reprezentovaného hladinou světového oceánu bez působení slapových sil, tvarovaný pouze vlastní gravitací a rotací. Je to velmi důležitá referenční hladina pro měření cirkulace v oceánech, změn výšky vodní hladiny a dynamiky výskytu ledu – což všechno má vliv na klimatické změny.

Rozdílné barvy na modelu geoidu představují výškové odchylky (-100 m až +100 m) od ideálního tvaru geoidu. Modré odstíny barvy představují záporné odchylky, červené a žluté odstíny barvy zase kladné odchylky od ideálního tvaru geoidu.

Profesor Reiner Rummel (Institute for Astronomical and Physical Geodesy, Technische Universität München) říká: „Máme k dispozici nepřetržitý tok gradientometrických dat přicházejících z vynikající družice GOCE. Během každého dalšího dvouměsíčního cyklu byla kvalita našeho modelu gravitačního pole Země lepší a lepší. Nyní přišel čas použít tato data z družice k vědeckým závěrům a k praktickému využití. Zvláště nadšený jsem z prvních oceánografických měření.“

„Ukazuje se, že družice GOCE nám poskytuje údaje o dynamické topografii a zákonitostech cirkulace v oceánech s nevídanou přesností a rozlišením. Jsem si jistý, že tyto informace pomohou zlepšit naše znalosti o dynamice vodního světa,“ dodává Reiner Rummel.

Dvoudenní workshop poskytl vědecké komunitě nejnovější pohled na výkonnost družice a detailní informace o datech, produkovaných pro naše využití v praxi. Účastníci konference rovněž diskutovali o tom, jak geoid vytvořený na základě dat z družice GOCE pomůže vědcům při výzkumu oceánů a klimatických změn a zdokonalí naše znalosti o vnitřní struktuře Země.

Kromě toho data o gravitačním poli Země mohou pomoci k hlubšímu poznání procesů, které způsobují velká zemětřesení, jako je například to, kterým bylo v nedávné době doslova zdevastováno Japonsko.

Protože toto zemětřesení bylo způsobeno posunem tektonické desky pod oceánem, nemohl být tento pohyb z vesmíru přímo pozorován. Nicméně to vedlo k vytvoření určitých „značek“ v gravitačních datech, které mohou být použity k pochopení procesů, vedoucích k těmto přírodním katastrofám a nakonec pomoci je předpovídat.

Volker Liebig, ředitel Earth Observation Programmes, ESA, říká: „Výhodou je současná perioda neobyčejně nízké sluneční činnosti. Díky tomu je družice GOCE schopná setrvávat na nízké oběžné dráze kolem Země a dosáhnout kompletního zmapování šest týdnů před plánovaným datem.“

„To ale také znamená, že stále máme dostatek pohonných hmot k pokračování v měření gravitačního pole až do konce roku 2012, čímž zdvojnásobíme plánovanou životnost družice a ještě více zpřesníme parametry zemského geoidu na základě měření z družice GOCE.“

Družice GOCE dosáhla mnoha prvenství při výzkumu Země. Její gradientometr – šest velmi citlivých akcelerometrů měřících gravitační pole prostorově (3D) – pracuje ve vesmíru poprvé.

Kolem Země obíhá po velmi nízké oběžné dráze jako jedna z mála umělých družic, aby shromáždila co nejpřesnější data o zemské gravitaci. I celá konstrukce této jednu tunu těžké družice s hladkým povrchem je unikátní.

Kromě toho družice GOCE využívá inovované iontové motory o velmi nízkém tahu, které kompenzují  nepatrné změny oběžné dráhy družice v důsledku odporu zbytkové atmosféry Země.

Zdroj: http://www.esa.int/export/esaCP/SEM1AK6UPLG_index_0.html

autor: František Martinek