Земля «дышит» и качается — спутники фиксируют эти едва заметные движения

энтр масс Земли не совпадает с ее геометрическим центром и ежегодно смещается из-за перемещения воды, льда и воздуха по поверхности планеты. Новое исследование NASA показало, что эта точка двигается вдвое меньше, чем считалось ранее.

Ученые из NASA усовершенствовали способ слежения за важнейшей точкой отсчета для всей спутниковой навигации на планете. Оказалось, что расчеты, которыми пользовались до этого, были менее точными, чем казалось.

Как пишет издание ScienceDaily, центр масс Земли не остается неподвижным в течение года. Причина кроется в постоянном перераспределении снега, ледников, океанической воды и атмосферных масс между регионами планеты.

Геофизик Лаборатории реактивного движения NASA Дональд Аргус вместе с командой из нескольких научных центров разработал более точный метод определения движения этой точки. Исследователи объединили лазерные измерения спутников, данные GPS и информацию об орбитах аппаратов на низкой околоземной орбите, а также учли деформацию земной коры под тяжестью сезонных масс воды.

Для определения положения центра масс ученые опираются на спутники LAGEOS 1 и LAGEOS 2. По времени возвращения лазерного сигнала с наземных станций более чем в 20 странах ученые способны чрезвычайно точно вычислять расстояния до орбиты. Предыдущие международные оценки 2017 и 2023 годов отличались на 7 миллиметров, что и стало поводом пересмотреть методику.

По словам Аргуса, новый анализ показал: ежегодное движение центра масс Земли примерно вдвое меньше, чем считали ученые восемь лет назад. Больше всего на сезонные колебания влияют океаны, атмосфера и вода на суше – снег, ледники, реки, озера и подземные воды.

Куда смещается планета

Бассейн Амазонки в апреле накапливает примерно 2400 гигатонн дождевой воды, из-за чего центр масс сдвигается на 2,2 миллиметра в направлении Южной Америки. Не обходят этот процесс и муссонные дожди Юго-Восточной Азии - пик их массы наступает в ноябре и достигает около 600 гигатонн. Весомое влияние на баланс оказывают и океаны: с августа по октябрь талая вода вместе с осадками наращивает массу вод, смещая центр масс в сторону южной части Тихого океана.

Из-за огромных размеров Тихого океана сезонные изменения в нем способны преобладать воздействие всех остальных океанических бассейнов вместе взятых. Существует и атмосферный цикл: около 21 декабря плотный холодный зимний воздух сдвигает баланс в сторону Аравии, Азии и севера Африки, а около 21 июня подобная картина наблюдается над Южной Америкой и Южной Африкой.

"Более точные системы отсчета могут улучшить картографирование, навигацию, логистику и точное земледелие", - отметил соавтор исследования Феликс Ландерер.

Данные нового анализа совпадают с показателями спутниковой миссии GRACE-FO, запущенной в 2018 году. Два ее спутника ежемесячно фиксируют изменения гравитационного поля Земли, значительная часть которых связана с перемещением воды на поверхности планеты и под ней. Точное определение центра масс важно не только для науки – эта точка является базовым ориентиром для спутниковой навигации и измерения высоты земной поверхности.

NASA и германский исследовательский центр GFZ уже готовят продолжение этих наблюдений. Запуск миссии GRACE-Continuity, которая должна продлить почти 25-летний ряд измерений движения воды и массы на Земле, намечен на конец 2028 года.

Подобные открытия напоминают, что даже самые стабильные, казалось бы, физические константы планеты действительно находятся в постоянном движении. Наука не перестает удивлять и другими находками об устройстве Вселенной - недавно физики раскрыли скрытую причину того, почему космос до сих пор существует в том виде, который мы наблюдаем.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

• Физики раскрыли скрытую причину, почему Вселенная до сих пор существует
• Вселенная может быть больше, чем мы думаем: физики намекнули на скрытое измерение
• В NASA готовят помощников, которым не нужны кислород, еда или скафандр