Огромные массы воды и льда в зависимости от сезона постоянно движутся по поверхности нашей планеты, смещая центр ее тяжести.
Если бы Земля была идеально твердым однородным шаром, ее центр массы совпадал бы с геометрическим центром. Но наша планета постоянно реагирует на перемещение огромных масс воды, льда и воздуха, которые перераспределяются в зависимости от сезона. В результате истинный центр массы Земли описывает небольшую петлю вокруг геометрического центра, смещаясь на несколько миллиметров. Проблема в том, что до сих пор оценки этого смещения серьезно расходились: две последние международные оценки, сделанные в 2017 и 2023 годах, отличались друг от друга почти на 7 миллиметров — то есть практически на величину самого измеряемого эффекта.
Чтобы разобраться в этом противоречии, команда под руководством геофизика из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) Дональда Аргуса разработала новый метод, основанный на сверхточном спутниковом слежении. Поскольку спутники вращаются вокруг именно центра массы планеты под действием гравитации, малейшее смещение этой точки отражается на расстояниях между космическими аппаратами и наземными станциями слежения. Ученые объединили лазерные измерения со спутниками LAGEOS, запущенными еще в 1976 и 1992 годах специально для подобных задач, с данными GPS и информацией об орбитах низкоорбитальных спутников. Дополнительно специалисты учли, что сама земная кора чуть прогибается под переменным весом воды и льда, из-за чего смещаются и сами наземные станции.
«Теперь мы оцениваем ежегодное смещение центра массы Земли примерно в два раза меньше, чем считалось восемь лет назад, — говорит Аргус. — Наши результаты показывают, что масса воды и воздуха, перемещающихся между полушариями, меньше, чем предполагалось ранее».
На смещения воды и льда влияют как похолодания и потепления, так и паводки, сезоны дождей, циклоны.Ученые проследили и за тем, какие именно процессы сильнее всего влияют на это смещение. В марте огромные снежные массы Северной Америки и Евразии сдвигают центр масс примерно на 3 миллиметра в сторону Северного полюса. В апреле бассейн Амазонки накапливает около 2400 гигатонн дождевой воды, притягивая центр масс на 2,2 миллиметра в сторону Южной Америки. Осенний паводок и таяние льдов добавляют массу Тихому океану, смещая баланс в сторону южной части Тихого океана, а плотный холодный воздух зимой и летом поочередно «перетягивает» центр масс то в сторону Аравии и Азии, то в сторону Южной Америки и Южной Африки.
Как отмечает соавтор исследования Феликс Ландерер из JPL, несмотря на микроскопические масштабы этих смещений, их значение для современного мира велико: «Наш мир опирается на чрезвычайно точные измерения местоположения. Разобравшись в механизмах, которые меняют системы отсчета, мы сможем создавать более совершенные системы, которые в конечном счете приносят пользу картографии и навигации — от глобальной логистики морских перевозок до точного земледелия».
Полученные результаты уже согласуются с данными спутниковой миссии GRACE-FO, а в 2028 году стартует ее преемница — миссия GRACE-C, которая продолжит почти 25-летнюю традицию отслеживания перемещений воды и льда по нашей планете.
Ранее ученые обнаружили, что земная кора под Италией «расстегивается».
Источник новости: hi-tech.mail.ru
