NASA Yerning og'irligini kuzatdi va massa markazini topdi

Mavsumiy o'zgarishlar Yer atrofida yetarli miqdorda suvni qayta taqsimlaydi, bu esa sayyora massa markazini uning geometrik markaziga nisbatan bir dyuym ulushga oldinga va orqaga siljitadi. NASA olimlari bu ishda ishtirok etib, tebranishlarni kuzatib bormoqdalar, chunki Yer massa markazi sun'iy yo'ldosh navigatsiyasi va balandlikni o'lchash uchun muhim mos yozuvlar nuqtasidir.

NASAning Janubiy Kaliforniyadagi Reaktiv Harakat Laboratoriyasi boshchiligidagi guruh mavsumiy tebranishlarni o'ta aniqlik bilan hisoblash usulini taklif qildi. Texnika va topilmalar Geophysical Journal International jurnalida chop etilgan yangi tadqiqotda batafsil bayon etilgan. Mualliflar bahorgi erishlar, okeanlarning chayqalishi va zich qishki havoning ulkan sirt yuklarini mavsumdan mavsumga o'tkazishi haqida yorqin tasavvurga ega.

Bu tadqiqot Yerning massa markazini aniqlashga qaratilgan birinchi urinish emas. Olimlar o'nlab yillar davomida uni aniqlash va joylashtirish uchun bir nechta kosmik texnikalarni kashf etishdi. Ammo bu harakatlanuvchi nishon ustuni. Agar Yer qattiq ko'k marmar bo'lganida, uning massa markazi shunchaki uning geometrik markazini qoplagan bo'lar edi. Aslida, sayyora suv, muz va havo og'irligi ostida siljib va ​​egilib bormoqda. Shu sababli, Yerning massa markazi o'zining geometrik markazi atrofida bir necha millimetrgacha doimiy ravishda aylanadi.

Aylanuvchi g'ildirakning o'lchamini o'lchashning mavjud usullari qanchalik aniq? 2017 va 2023 yillarda o'tkazilgan so'nggi ikkita xalqaro hisob-kitoblar 0,27 dyuym (7 millimetr) ga farq qiladi, bu taxminan uchta ustma-ust qo'yilgan nikel balandligiga teng. Farq deyarli harakatning o'zi kabi katta.

Noaniqlikni kamaytirish uchun JPL geofizikasi Donald Argus o'ta aniq sun'iy yo'ldosh kuzatuviga asoslangan yangi texnikani ishlab chiqishga rahbarlik qildi.

Gravitatsiya ta'sirida sun'iy yo'ldoshlar tabiiy ravishda Yerning massa markazi atrofida aylanadi, go'yo ko'rinmas bog'ichlar bilan bog'langandek. Sun'iy yo'ldoshlar va yer usti stansiyalari orasidagi masofadagi kichik o'zgarishlar Yerning massa markazining siljishini aks ettiradi.

Yerning massa markazini aniqlash uchun sun'iy yo'ldoshlardan foydalanish yangi g'oya emas. Aslida, 1976 va 1992-yillarda uchirilgan zich metall sun'iy yo'ldoshlar faqat shu maqsadga bag'ishlangan. 900 funtlik (408 kilogramm) disko sharlariga o'xshash ikkala Lazer Geodinamika Sun'iy yo'ldoshlari (LAGEOS 1 va 2) aks ettiruvchi prizmalar bilan jihozlangan va butun dunyo bo'ylab 20 dan ortiq mamlakatlarda tarqalgan yer usti stansiyalari orqali lazer aniqligi bilan kuzatiladi.

Biroq, sun'iy yo'ldosh lazer masofasini aniqlashning bir cheklovi Yer atrofida yer usti stansiyalarining notekis taqsimlanishidir. Yangi usul aniqlikni ikki jihatdan yaxshilaydi: u turli xil nishonlarni taqdim etish uchun GPS kuzatuvini Yerning past orbitasidagi bir nechta sun'iy yo'ldoshlardan olingan orbital ma'lumotlar bilan birga qo'shadi. Va u suv va muzning og'irligi Yer qobig'ini qanday deformatsiya qilishini va yer usti stansiyalarini qanday qilib olib ketishini ko'rib chiqadi.

Ushbu texnika Argus tomonidan JPL sun'iy yo'ldosh orbitasini aniqlash guruhi, Nevada universiteti, Montana universiteti va Germaniyadagi Helmholtz geofanlar markazi tadqiqotchilari bilan birgalikda ishlab chiqilgan.

“Biz hozir Yer massa markazining har yili oldinga va orqaga harakatlanish hajmini sakkiz yil avval biz o'ylaganimizdan taxminan yarmiga teng deb hisoblayapmiz”, dedi Argus. “Bizning topilmalarimiz shuni ko'rsatadiki, yarim shar o'rtasida harakatlanayotgan Yer suvi va havosining massasi ilgari o'ylanganidan kichikroq.”

JPL tadqiqotining hammualliflaridan biri Feliks Landerer shunday dedi: “Bu harakatlar kichik ko'rinishi mumkin bo'lsa-da, bizning zamonaviy dunyomiz juda aniq joylashishni aniqlash o'lchovlariga tayanadi. Malumot tizimlarini o'zgartiruvchi mexanizmlarni ochib berish va tushunish orqali biz global yuk tashish logistikasidan tortib aniq qishloq xo'jaligigacha bo'lgan xaritalash va navigatsiyaga foyda keltiradigan yaxshiroq ma'lumot tizimlarini yaratishimiz mumkin”.

Tadqiqot mualliflari Yer massa markazining mavsumiy tebranishini kuzatib borishdi va buning sababini uchta toifaga bog'lashdi: okeanlar, atmosfera va kontinental suv (quruqlik muzi, qor, ko'l va daryo suvi, tuproq namligi va yer osti suvlaridan iborat).

Ular Shimoliy Amerika va Yevroosiyoda qor to'planishi mart oyida maksimal darajaga yetib, Yerning massa markazini taxminan 3 millimetrga Shimoliy qutbga siljitishini aniqladilar. Bir oy o'tgach, aprel oyida Amazonka daryosi havzasidagi yomg'ir suvi 2400 gigatonga yetadi va Yerning massa markazini Janubiy Amerikaga 2,2 millimetrga siljitadi. Janubi-Sharqiy Osiyodagi musson suvi olti oy o'tgach, noyabr oyida maksimal 600 gigatonga etadi, bu esa yillik tebranishlarga biroz qo'shimcha bo'ladi.

Avgust va oktyabr oylari oralig'ida okeanlar erigan suv va yomg'ir bilan to'lib toshadi va Yerning massa markazi Janubiy Tinch okeaniga siljiydi. Tinch okeani shunchalik kattaki, u yerdagi massa o'zgarishlari boshqa okeanlardagi yo'qotish yoki ortishni soya qiladi, garchi O'rta yer dengizi, Qizil, Shimoliy, Boltiqbo'yi va Barents dengizlaridagi mavsumiy dinamika Yerning massa markazini o'ziga xos kichik yo'l bilan siljishga yordam beradi.

Tadqiqotchilar atmosfera o'zgarishlari Yerning massa markaziga fasllar davomida qanday ta'sir qilishini baholash uchun Yevropa O'rta masofali ob-havo prognozlari markazi tomonidan ishlab chiqilgan modeldan foydalanishdi. Ular sovuq, zich, qishki havo har yili 21-dekabr atrofida Arabiston, Osiyo va Shimoliy Afrikada, 21-iyun atrofida esa Janubiy Amerika va Janubiy Afrikada o'zgarishlarga yordam berishini aniqladilar.

Tadqiqotdagi massa hisob-kitoblari Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On (GRACE-FO) missiyasi tomonidan olib borilgan kuzatuvlarga mos keladi. 2018-yilda ishga tushirilgan missiya, asosan, yer ustida va ostidagi suv massasining harakati tufayli Yerning tortishish kuchining oylik tebranishlarini xaritaga tushiradigan egizak sun'iy yo'ldoshlardan iborat. Ikkita sun'iy yo'ldosh aniq shaklda uchadi va qo'rg'oshinli sun'iy yo'ldosh zich jism ustidan, masalan, shishgan daryo havzasidan o'tganda, qo'shimcha tortishish kuchi uning egizaklari orasidagi masofani kichik, ammo o'lchanadigan miqdorda o'zgartiradi.

GRACE-FO missiyasi NASA va Germaniya Geoilmlar Tadqiqot Markazi (GFZ) o'rtasidagi qo'shma hamkorlikdir. Keyingi avlod GRACE-Continuity (GRACE-C) missiyasi deyarli 25 yillik GRACE seriyali ma'lumotlar rekordini uzaytirish uchun 2028-yil oxirida ishga tushirilishini rejalashtirmoqda.

Yena

Sally Younger tomonidan yozilgan

2026-061