Земля «дихає» і хитається — супутники фіксують ці ледь помітні рухи

ентр мас Землі не збігається з її геометричним центром і щороку трохи зміщується через переміщення води, льоду та повітря по поверхні планети. Нове дослідження NASA показало, що ця точка рухається вдвічі менше, ніж вважалося раніше.

Вчені з NASA вдосконалили спосіб стеження за найважливішою точкою відліку для всієї супутникової навігації на планеті. Виявилося, що розрахунки, якими користувалися до цього, були менш точними, ніж здавалося.

Як пише видання ScienceDaily, центр мас Землі не залишається нерухомим протягом року. Причина криється в постійному перерозподілі снігу, льодовиків, океанічної води та атмосферних мас між регіонами планети.

Геофізик Лабораторії реактивного руху NASA Дональд Аргус разом із командою з кількох наукових центрів розробив точніший метод визначення руху цієї точки. Дослідники поєднали лазерні вимірювання супутників, дані GPS та інформацію про орбіти апаратів на низькій навколоземній орбіті, а також врахували деформацію земної кори під вагою сезонних мас води.

Для визначення положення центру мас науковці спираються на супутники LAGEOS 1 і LAGEOS 2. За часом повернення лазерного сигналу з наземних станцій у понад 20 країнах вчені здатні надзвичайно точно обчислювати відстані до орбіти. Попередні міжнародні оцінки 2017 та 2023 років відрізнялися аж на 7 міліметрів, що й стало приводом переглянути методику.

За словами Аргуса, новий аналіз показав: щорічний рух центру мас Землі приблизно вдвічі менший, ніж вважали вчені вісім років тому. Найбільше на сезонні коливання впливають океани, атмосфера та вода на суші - сніг, льодовики, річки, озера й підземні води.

Куди зміщується планета

Басейн Амазонки у квітні накопичує приблизно 2400 гігатонн дощової води, через що центр мас зсувається на 2,2 міліметра у напрямку Південної Америки. Не оминають цей процес і мусонні дощі Південно-Східної Азії - пік їхньої маси настає у листопаді й сягає близько 600 гігатонн. Вагомий вплив на баланс мають і океани: з серпня по жовтень тала вода разом з опадами нарощує масу вод, зміщуючи центр мас у бік південної частини Тихого океану.

Через величезні розміри Тихого океану сезонні зміни в ньому здатні переважати вплив усіх інших океанічних басейнів разом узятих. Існує й атмосферний цикл: приблизно 21 грудня щільне холодне зимове повітря зсуває баланс у бік Аравії, Азії та півночі Африки, а близько 21 червня подібна картина спостерігається над Південною Америкою та Південною Африкою.

"Точніші системи відліку можуть покращити картографування, навігацію, логістику та точне землеробство", - зазначив співавтор дослідження Фелікс Ландерер.

Дані нового аналізу збігаються з показниками супутникової місії GRACE-FO, яку запустили у 2018 році. Два її супутники щомісяця фіксують зміни гравітаційного поля Землі, значна частина яких пов'язана саме з переміщенням води на поверхні планети та під нею. Точне визначення центру мас важливе не лише для науки - ця точка є базовим орієнтиром для супутникової навігації та вимірювання висоти земної поверхні.

NASA та німецький дослідницький центр GFZ вже готують продовження цих спостережень. Запуск місії GRACE-Continuity, яка має продовжити майже 25-річний ряд вимірювань руху води та маси на Землі, запланований на кінець 2028 року.

Подібні відкриття нагадують, що навіть найстабільніші, здавалося б, фізичні константи планети насправді перебувають у постійному русі. Наука не перестає дивувати й іншими знахідками про будову Всесвіту - нещодавно фізики розкрили приховану причину, чому космос досі існує у тому вигляді, який ми спостерігаємо.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:

• Фізики розкрили приховану причину, чому Всесвіт досі існує
• Всесвіт може бути більшим, ніж ми думаємо: фізики натякнули на прихований вимір
• У NASA готують помічників, яким не потрібні кисень, їжа чи скафандр