Harta gravitationala a Pamantului

Aceasta harta este facuta de GOCE, un satelit lansat de ESA in 17 martie 2009, si arata diferenta de nivel dintre geoid si suprafata Pamantului, cu o precizie de  \( 10^{-5} ms^{-2} \) in variatia campului grav­i­ta­tion­al. GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Cir­cu­la­tion Explorer) este unul din cele sase sateliti Earth Explorer care, asa cum le sugereaza numele, au rolul de a cerceta Pamantul mai detaliat. Ceilalti cinci sateliti Earth Explorer sunt:

• ADM-Aeolus - care va cerceta evolutia vanturilor pentru a intelege mai bine dinamica atmosferei. Va fi lansat in 2012
• EarthCARE (Earth Clouds Aerosols and Radiation Explorer) - va masura nivelele de radiatie si de aerosol din atmosfera. Este planuit pentru lansare in 2013.
• SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) - masoara nivele de umiditate ale solului si salin­i­tatea oceanelor pentru a intelege mai bine circulatia apei in natura. A fost lansat in 2 noiembrie 2009
• CryoSat-2 - masoara variatia ghetarilor si a calotelor glaciare pentru a ajuta la in­telegerea relatiei dintre di­men­si­u­nile acestora si clima. A fost lansat in 8 aprilie 2010
• Swarm - studiaza campul ge­o­mag­net­ic si evolutia lui in timp. Urmeaza sa fie lansat in 2012

GOCE orbiteaza la 254.9km deasupra Pamantului, cea mai joasa orbita a vreunui satelit de cercetare. Contine 3 blocuri de platina, facute cu mare precizie, dispuse de-a lungul a 3 axe, cu ajutorul carora masoara variatia ac­cel­er­atiei. Pentru a limita in­ter­fer­entele datorate partilor care se misca in interiorul satelit­u­lui, el a fost construit din materiale rigide, iar panourile solare sunt fixe. Pentru a-l stabiliza in timpul zborului prin atmosfera rarefiata cadrul, cu  sectiunea de \( 1 m^2 \) si lungimea de 5 m, este prevazut cu aripi de ghidaj si are forma care reduce frecarea cu aerul si rotatia. Are o masa de doar 1050 kg, in con­struc­tie fiind folosit in special fibra de carbon si plastic intarit. O fata este in­tot­deau­na indreptata spre soare, iar cealalta in­tot­deau­na spre Pamant, asa ca satelitul are variatii puternice de tem­per­atu­ra, ceea ce a facut necesara folosirea unor materiale care rezista la tem­per­a­turi de \( -160^o \) pana la  \( +170^o \). GOCE este propulsat de un motor care ionizeaza atomi de xenon si ii aduce la viteze de 40000 km/s.

Din ma­sur­a­to­rile facute de GOCE s-a determinat geoidul Pamantului, care este o suprafata ideala grav­i­ta­tion­ala echipo­ten­tiala. Deobicei ac­cel­er­a­tia grav­i­ta­tion­ala se aprox­imeaza cu \( 9,81 ms^{-2} \),  dar nu este atata peste tot. Datorita  neo­mogen­i­tatii scoartei Pamantului, a prezentei oceanelor, a calotelor glaciare si a muntilor, ac­cel­er­a­tia grav­i­ta­tion­ala variaza un pic. Pe suprafata de­ter­mi­na­ta de geoid ea este constanta. Asta inseamna ca daca am pune o bila pe suprafata geoidului, aceasta nu s-ar rostogoli, chiar daca ar parea ca este in panta. Pe geoid forta grav­i­ta­tion­ala a Pamantului este orientata per­pen­dic­u­lar pe suprafata lui tot timpul.

Geoidul este de folos in de­ter­minarea carui punct este "sus" si care este "jos", deoarece este ca un boloboc. Pe harta se vede ca geoidul este la 80 de metri deasupra Pamantului in zone Islandei, iar in zona Oceanului Indian el este la 100 m sub Pamant. Daca nu ar fi maree, vant si curenti de apa, oceanele s-ar dispune dupa geoid. Facand diferenta intre geoid si ob­ser­vati­ile facute asupra nivelului oceanelor, se poate observa care sunt fenomenele care stau la baza dinamicii acvatice, ceea ce ajuta la modelarea climei. Mai ajuta si la observarea zonelor care sunt predispuse cutremurelor si ac­tiv­i­tatilor vulcanice.  De asemenea, poate ajuta in plan­i­fi­carea con­ductelor, astfel incat lichidul din ele sa curga de la sine in directia in care trebuie.

GOCE este estimat sa func­tioneze pana in anul 2014, furnizand multe alte informatii utile pana atunci.

Via ESA si BBC News