Az Európai Űrügynökség közzétette bolygónk gravitációs mezőjének első térképét, amely a GOCE műhold adatai alapján készült. A műhold egyediségének köszönhetően az összegyűjtött adatok rendkívül pontosak, maga a térkép pedig abban segít, hogy az oceanográfusok és klimatológusok megalapozottabb válaszokat adjanak a Föld életével kapcsolatos globális kérdésekre.

Az Európai Űrügynökség által kifejlesztett GOCE műhold (teljes nevén "Gravitational Field and Steady Ocean Current Explorer") 2009. március 17-én indult az orosz plesetszki kozmodrómból. A projekt célja gravitációs mezőjének feltérképezése a földgömb térképén soha nem látott pontossággal és felbontással. Példátlan, mert nem a GOCE az egyetlen ilyen projekt. Előtte felbocsátották a világűrbe a CHAMP német kutatóműholdat (a projekt 2000-ben indult), valamint két GRACE műhold tandemét (2002).

Egy kezdő ember akár centiméteres pontossággal határozza meg a Föld gravitációs mezejének erősségében mutatkozó különbségeket. Számos technikai trükk segít a GOCE-nak felülmúlni „kollégáit” a kapott adatok megbízhatóságában, így a műhold képes repülni nagyon alacsony - 254,9 km - magasságban. Ez a legalacsonyabb pálya, amelyen hosszú ideig valaha is állt kutató műholdak.

A GOCE fejlesztői olyan hatást értek el, ahol a Föld gravitációs erejét mérő készülék érzékelői mintha szabadesésben lennének. A fő know-how az ionmotor, amely kompenzálja az adott magasságon elkerülhetetlen légköri fékezést, és időszakosan megemeli a műhold pályáját. Az európai hírnök nyíl alakú formája és „uszonyai” is szerepet játszanak. Mindezeknek köszönhetően a műhold rendkívül érzékeny mérőeszköz, új, korábban elérhetetlen lehetőségeket nyit meg a kutatók előtt.

„A gravitációs teret nagyon régóta tanulmányozták, és ben Utóbbi időben Ezen a területen nagy előrelépés történt az új, nagy pontosságú műholdas rendszerek használatának köszönhetően” – magyarázza Valentin Mikhailov, az Orosz Tudományos Akadémia Földfizikai Intézetének matematikai geofizikai laboratóriumának vezetője. "A Föld gravitációs mezőjének földpályáról történő tanulmányozásának előnye az óceánok és a szárazföld szinte egyenletes lefedettsége."

Kifinomultságának köszönhetően a GOCE kiválóan képes megragadni a gravitáció változásainak apró árnyalatait. Az ebből nyert adatokból összeállított térkép azt mutatja, hogy ez az erő korántsem egységes. A 2009. november-decemberi GOCE műholdadatok felhasználásával készült modellen különösen a pozitív gravitációs anomáliákat pirossal, a negatívakat pedig kékkel jelöltük.

„Azonban ezeket az anomáliákat nem szabad szokatlannak tekinteni, a globális anomáliák létezése régóta ismert” – teszi hozzá Mihajlov úr. - A GOCE műhold jelentősen fejleszti a gravitációs mező finom szerkezetére vonatkozó ismereteinket, ami például az óceánok dinamikájának, illetve az óceánok légkörrel való kölcsönhatásának modellezéséhez szükséges. Ez fontos az előrejelzéshez klímaváltozásÉs a természeti katasztrófák mint az El Niño jelenség, amelyet nagy mennyiségű felmelegített víz mozgása okoz Csendes-óceán».

Maguk a projekt szerzői azt állítják, hogy a GOCE műholdról nyert adatok számos alkalmazást találnak majd, és nem csak a természet jobb megértésében lehetnek hasznosak. óceáni áramlatokés sebességük meghatározása, de például veszélyes vulkáni régiók észlelése is.
http://www.rbcdaily.ru/2010/07/01/cnews/491111

ESA: A Föld gravitációs mezőjének valaha készült legrészletesebb térképe

Physorg.com: A GOCE szolgáltat adatokat a valaha volt legjobb gravitációs térképhez (videóval)

A Föld gravitációját mérő GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer – a gravitációs mező és az egyensúlyi állapotú óceáni áramlatok kutatója) európai műhold két éves működése során elegendő adatot gyűjtött össze, hogy korábban soha nem látott gravitációs térképet hozzon létre. pontosság – írja a Membrane.

A GOCE csapata egy müncheni konferencián mutatta be munkájának eredményeit.

A 2009-ben piacra dobott készülék hat gyorsulásmérővel rendelkezik, százszor érzékenyebb, mint...

A geofizikusok az összegyűjtött adatok alapján előzetes térképeket mutattak be űrhajó Európai Űrügynökség (ESA) GOCE. A térképeket az Amerikai Geofizikai Unió éves találkozóján adták ki.

Mivel a Föld alakja különbözik a gömb alakjától, a gravitációs vonzás egyes területeken egészen más lehet, mint más területeken. Az ezekre a különbségekre vonatkozó adatok alapján a tudósok kiszínezték a térképet: azok a régiók, ahol gyorsulás tapasztalható szabadesés több mint 9...

Tudósok Orosz Akadémia A Sciences (RAS) egy titokzatos műtárgyat vizsgál, amelyet valaki a történelem előtti időkben hozott létre.

Spájz érzés

És mit találtál benne? „Közönséges repedezett kő” – pillantott közömbösen Oleszja Viktorovna, a Moszkvai Állami Egyetem rektorának sajtótitkára a kőlapra, amelyet az egyetem raktárában tárolnak.

A fotós és én csodálkoztunk. Mert végre láttuk „ugyanazt a kőtérképet”, amiről meséltek. És ragaszkodtak hozzá, hogy 65 éves...

Az amerikai és a japán űrügynökségek publikálták az eddigi legpontosabbat (a sorban a másodikat). topográfiai térkép Föld. Erről a NASA honlapján számolt be sajtóközlemény. Ugyanennek a térképnek az első változata 2009 júniusában jelent meg.

Belül új verzió A Terra készülékkel készített 260 ezer sztereó kép elemzése után kapott adatok kerültek a térképre. Ennek eredményeként a térkép felbontása jelentősen megnőtt. A térkép ingyenesen elérhető az interneten...

A fizikusok az Einstein-féle relativitáselmélet által megjósolt gravitációs idődilatáció mérésére végezték el az eddigi legpontosabb kísérletet.

A kísérlet lényege a következő volt. A majdnem abszolút nullára hűtött cézium atomokat egy speciális kamrában lézer segítségével „dobták” felfelé, majd a gravitáció hatására ívben kezdtek mozogni.

Egy bizonyos időpontban a lézerimpulzus két állapot szuperpozíciójába helyezte át a részecskéket...

A gravitációs lencsék, amelyeket a csillagászok körülbelül 30 évvel ezelőtt fedeztek fel, az egyik legcsodálatosabb jelenség az univerzumban. Nemcsak Einstein relativitáselmélete igazságának legmeggyőzőbb bizonyítékaivá váltak, hanem a csillagászok nélkülözhetetlen asszisztenseivé is váltak az univerzum szerkezetével és fejlődésével kapcsolatos számos kérdésre való válaszkeresésben.

Csakúgy, mint a délibáboknak, amelyekkel az utazók a sivatagokban találkoznak, az űrnek is megvannak a maga délibábjai. Akkor fordulnak elő, amikor a távoli tárgyak fénye meghajlik...

A tudomány egyre közelebb kerül a megerősítéshez bibliai igazságok. Iskolából tudjuk: bolygónk gömb alakú, a pólusoknál megnyúlt, köpenyből és magból áll, felszíne felett több légköri réteg lebeg.

Ősidők óta forog a tengelye és a Nap körül, és ez a mechanizmus, amelyet maga a természet indított el, soha nem fog leállni. Legalábbis mi ezt gondoljuk.

Beszélgetőtársunk professzor, a fizikai és matematikai tudományok doktora, vezető tudományos...

Méretek egy repülő világban

Nem könnyű olyan világtérképet építeni, amelynek tárgyai állandó mozgásban vannak - ugyanakkor egymáshoz képest mozognak és szétszóródnak. különböző oldalak. „Ne felejtsük el, hogy a csillagközi távolságokban az egyidejűség fogalma korántsem nyilvánvaló” – írta Paul Anderson a Rogue Tradersről szóló egyik történetében, és ez a körülmény nagymértékben megnehezíti az űrkutatók életét. Itt van például, hogyan lehet meghatározni a távolságot néhány távoli...

Az Európai Űrügynökség (ESA) nyilvánosságra hozta a Föld gravitációs teréről a GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) műhold segítségével végzett tanulmányainak első eredményeit.

Az Európai Űrügynökség (ESA) nyilvánosságra hozta a Föld gravitációs teréről a GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) műhold segítségével végzett tanulmányainak első eredményeit.

Az európai GOCE (Gravity and Ocean Circulation Explorer) műholddal dolgozó kutatócsoport rávilágított arra, hogyan néz ki Földünk gravitációs szempontból.

Új számítógépes modell demonstrálja a gravitáció egyenetlenségét bolygónk felszínén: A képen látható Föld nem hasonlít arra a szép földgömbre, amelyet mindannyian ismerünk.

Az új geoid modellt a ben megrendezett Negyedik Nemzetközi Tudományos Fórumon mutatták be Technikai Egyetem München (Németország). Az európai űrközösség képviselői elmondták, hogy most nagyon pontos térképük van a bolygó gravitációs áramlásainak eloszlásáról.

A tudósok az űrszonda által gyűjtött adatok alapján kimutatták, hogyan hat a gravitáció bolygónk egész területére. Az eszköz megmutatta, hogyan mozognak az óceánok, és hogyan osztják el újra a naphőt a Földön.

A képen látható absztrakt modell a bolygónk felszínén ható gravitációs erő egyenetlenségét szemlélteti. A sárga azokat a területeket jelöli, ahol a gravitáció nagyobb, a kék pedig azokat, ahol a gravitáció alacsonyabb, mint a globális átlag.

A GOCE azt is segítette a tudósoknak, hogy megértsék, hogy a múlt hónapban Japánban és tavaly Chilében történt földrengéseket a lemezek hatalmas tömege okozta hirtelen elmozdulás.

A tudósok szerint az új adatok segítettek rávilágítani arra, hogy néz ki a Föld felszínének "szintje". Európa partjainál egy hajó 180 méterrel magasabban állhat, mint egy középen Indiai-óceán, bár mindkét pont ugyanazon a földszinten van.

Nyilvánvaló, hogyan működik a gravitációs trükk a Földön, hiszen bolygónk nem ideális gömb, tömege pedig egyenlőtlenül oszlik el – magyarázzák a tudósok.

A GOCE műholdat 2009 márciusában bocsátották fel. Ma űrszonda nagyon alacsony sarki pályán áll, mindössze 255 km tengerszint feletti magasságban. Szakértők szerint más kutatóműholdak nem repülnek ilyen alacsonyan.

A GOCE három pár platina érzékelővel van felszerelve elsődleges tudományos műszerének, a gradiométernek a részeként, amely a gyorsulási erők mikroszkopikus változásait méri.

Ez a gyorsulás lehetővé teszi a GOCE számára, hogy feltérképezze a gravitáció szinte észrevehetetlen változásait, amelyek bolygónk felszínén hatnak – a legmagasabb hegyláncoktól a legmélyebb óceáni árkokig.

A geoid a modern geodézia legfontosabb fogalma. Ő van geometrikus test, megismétli a Föld alakját, de tükrözi a gravitációs potenciál eloszlását a bolygón. Általában a geoid megközelítőleg egybeesik a Világóceán átlagos vízszintjével, és feltételesen folytatódik a kontinensek felett.

"Teljesen új információkhoz jutottunk, különösen olyan területekről, mint a Himalája, az Andok és az Antarktisz" - mondta Dr. Rune Floberghagen, az Európai Űrügynökség GOCE missziójának vezetője a BBC-nek.

A csapat szerint a GOCE valószínűleg elegendő üzemanyaggal rendelkezik ahhoz, hogy 2014-ig repüljön.

Lainer Rummel Müncheni Egyetem professzora szerint az európai gravitációs műhold munkájának első gyakorlati eredményei körülbelül egy év múlva születhetnek meg. „A GOCE gravitációs adatai segítenek egy jobb földrengés-előrejelzési modell kidolgozásában. Mivel a földrengéseket az óceán alatti tektonikus mozgások okozzák, ezek a mozgások nem láthatók közvetlenül az űrből, bár gravitációs adatokból tanulmányozhatók” – jegyezte meg a tudós.

Összeállították a Hold eddigi legpontosabb gravitációs térképét.

Ha úgy döntesz, hogy pénzt költesz arra, hogy valamit Hold körüli pályára állíts, az valószínűleg tele lesz tudományos műszerekkel. De a NASA eredeti volt – nem egy, hanem két hajót küldött oda, de egyetlen műszerrel.

A külső könnyedség ellenére a projekt GRÁL fenomenálisan sikeresnek bizonyult, mert így sikerült összeállítani szomszédunk legpontosabb földtani térképét. Ma már világos, hogy ezt a világot meteorit-becsapódások (amelyek egy része valószínűleg behatolt a Holdba a köpenybe) és striák kombinációja alkotta, amelyek a test tágulását jelzik a történelem korai szakaszában.

A GRAIL projekt a Földet kutató GRACE műholdak mintájára készült. Az egyetlen műszer a párosított eszközök közötti távolságot figyeli, amely a gravitáció hatására változik. Mivel a Holdnak nincs jelentős légköre, és a gravitáció nagyon gyenge, a GRAIL szondák átlagosan 55 km-es magasságra tudtak leereszkedni, így a térkép méretaránya közel háromszor jobb, mint a korábbi erőfeszítések.

A projekt első szakasza márciusban kezdődött. és májusban ért véget. A szondák körülbelül 13 km méretű képződményeket tudtak megkülönböztetni. A lehetséges adatok több mint 99,99%-a sikerült, figyelembe véve a berendezés felbontását.

Amit a Holdon látunk, az ott van – ez a szépsége. A Science folyóiratban a projektről megjelent három cikk egyikének szerzői megjegyzik, hogy a gravitációs vonzás helyi változásainak több mint 98%-a a felszíni topográfia eredménye. Más szóval, a Hold felszínén látható kráterek és gerincek adják a GRAIL által fogadott jelek nagy részét. Más, általunk vizsgált oldalakon nincs hasonló. A Földnek, a Vénusznak, a Marsnak, a Merkúrnak nagy belső változékonysága van, ami általában tektonikus folyamatok eredménye.

Bár Luna több ilyet is tapasztalt vulkánkitörések, a legtöbb domborművet meteorit becsapódások alakították ki. Nézze meg a térképeket: a becsapódási helyek nagy sűrűségűek a központi régióban (ahol az anyagot összenyomják és felmelegítik), zúzott, kis sűrűségű anyaggal körülvéve. Ráadásul annyi ütés volt, hogy a kéreg szivacsos és viszonylag homogén volt. Vagyis a meteoritok bizonyos értelemben az élelmiszer-feldolgozó szerepét játszották. A GRAIL adatai egyébként arra utalnak, hogy a holdkéreg vékonyabb lehet a vártnál.

Ez a pont nagyon fontos. „A legerősebb becsapódások áthatolhatnak a vékony kérgen, és elérhetik a köpenyt” – írják a szerzők. A modellezés azt sugallja, hogy két becsapódási zónában a belső vastagság a nullára hajlik (Moszkvai-tenger és Válságtenger), míg három másikban a nullához közelít (Humboldt-tenger, Apollo és Poincaré kráterek).

Az egyik cikk elmagyarázza, miért nem jöttek néha jelek a nyilvánvaló tereptárgyakból. Ez ugyanaz a 2%, amiből néhány bekezdés hiányzott, és ami belső, rejtett okokból adódik. Közülük a legszembetűnőbbek a hosszú sorok, amelyek némelyike ​​csaknem ezer kilométerre nyúlik el. Ezek a képződmények viszonylag mélyek: körülbelül 5 km-re indulnak a felszíntől, és legalább 70 km-re nyúlnak le. Ezek nagyon ősi építmények, mert a hajnalán megjelent nagy becsapódási kráterek szakítják meg őket holdtörténet.

A szerzők a szárazföldi csoportos töltések analógját látják bennük, vagyis olyan helyeket, ahol a tektonikus vetések nagy mélységből olvadt anyagot juttattak a kéregbe. Bár a Holdon soha nem volt nagy lemeztektonika, a feltételezések szerint a Holdat létrehozó becsapódás következtében felmelegedve magma óceánja keletkezett a holdkéreg alatt. Innen származhatott az olvadt anyag. De mi okozta a szakadást?

A kutatók megjegyzik, hogy a korai Hold modelljein réteges szerkezete egy viszonylag hűvös belső részből, egy olvadt óceánból és egy lehűlt kéregből áll. Ez a szerkezet felmelegítené a belső teret, miközben hűti a külső héjat, aminek következtében a Hold kitágul. Feltételezik, hogy az első évmilliárdokban szomszédunk sugara 0,6-4,9 km-rel nőtt, majd ismét csökkent. A szerzők szerint ez elég lehet ahhoz, hogy hatalmas repedések jelenjenek meg a kéregben, amelyeket magmával töltöttek meg.

Összességében a GRAIL-adatok sokat elárulhatnak a Hold őstörténetéről, és korlátokat szabhatnak a kialakulásának modelljeinek. Ezenkívül a belső állapotokra utalnak Naprendszer hamarosan kialakulása után fényt vetve az összes test által tapasztalt ütközésekre, bár az idő elfedhette a nyomaikat. Nem rossz egyetlen eszköznek?

A tanulmány eredményeit a folyóiratban tették közzé

A mai napig összeállították a Föld gravitációs mezőjének legpontosabb modelljét, amely segít a földrengések, az árapályok, az óceáni keringés és a légtömegek tanulmányozásában. Ez az egyedi tervezésű európai GOCE műholdnak köszönhetően egy speciális pályán valósult meg.

Rizs. 3.2.1

A GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) műhold két évnyi működését követően az Európai Űrügynökség kiadta a világ legátfogóbb térképét a Föld gravitációjáról. Az összegyűjtött adatok elegendőek voltak ahhoz, hogy a tudósok hozzáférjenek az eddigi legpontosabb geoidhoz - a Föld modelljéhez, amely segít megérteni a Föld működésének sajátosságait - az éghajlatot, az óceán- és légáramlásokat, a litoszféra lemezeinek mozgását.

A geoid egy ideális globális óceán felszíne árapályok és áramlatok nélkül. Alakját csak a gravitáció határozza meg.

Töredék új kártya(3.2.2. ábra). A gravitáció a színes területeken a legerősebb sárga, a leggyengébb a kék területeken található. A geoid alakját szándékosan javítják - a nagyobb áttekinthetőség érdekében a magasságkülönbségeket 10 ezerszeresére szorozzák.

A geodézia szempontjából fontos a geoid alakjának pontos ismerete – ebből mérik a világ magasságait (ábra: EPA, ESA/HPF/DLR).

Rizs. 3.2.2

Ami még érdekesebb: a GOCE nagy részletességgel látja a gravitáció eltéréseit, ami lehetővé teszi a tektonikai hibák észlelését, a tömegek eloszlásának kiszámítását a hegyláncok vastagságában, és a Föld szerkezetének más hasonló, a szem elől elrejtett jellemzőit is megfigyelheti. A GOCE információinak megfejtésével a tudósok észrevehetik a magma mozgását a mélyben a vulkánok alatt, vagy rögzíthetik a kontinentális lemezek mozgásának és kölcsönhatásának jellemzőit.

A GOCE műholdat 2009 márciusában bocsátották fel. Eddig több mint 12 hónapot töltött üzemi adatgyűjtési módban.

A GOCE már most kivételes jelenséggé vált az űrben és a földi élet tanulmányozásában. Gradiométere, amely hat rendkívül érzékeny gyorsulásmérőből áll, amelyek a gravitációt vizsgálják, egyedülálló a Föld pályáján.

A következő évtized közepére tervezik az 5 millió kilométeres karhosszúságú LISA (Laser Interferometer Space Antenna) űrinterferométer felbocsátását, ez a NASA és az Európai Űrügynökség közös projektje. Ennek az obszervatóriumnak az érzékenysége több százszor nagyobb lesz, mint a földi műszerek képességei. Elsősorban alacsony frekvenciájú (10-4-10-1 Hz) gravitációs hullámok felkutatására szolgál, amelyek a légköri és szeizmikus interferencia miatt nem észlelhetők a Föld felszínén. Ilyen hullámokat bocsátanak ki a kettős csillagrendszerek, a Kozmosz tipikus lakói. A LISA képes lesz észlelni azokat a gravitációs hullámokat is, amelyek akkor keletkeznek, amikor a közönséges csillagokat a fekete lyukak elnyelik. De az ősrobbanás utáni első pillanatokban az anyag állapotáról információt hordozó, reliktum gravitációs hullámok észleléséhez nagy valószínűséggel fejlettebb űrműszerekre lesz szükség. Egy ilyen telepítésről, a Big Bang Observerről jelenleg is folynak a tárgyalások, de nem valószínű, hogy 30-40 évnél hamarabb elkészül és elindul.

Gravitációs anomáliák

A gravitációs anomália egy általános kifejezés, amelyet olyan esetekben használnak, amikor szokatlan gravitációs térjelzőket vagy egy objektum gravitációs jellemzőit figyelik meg. A kifejezést olyan esetekben is használják, amikor matematikai modell a gravitációs elmélet ellentmond egy másik elméletnek vagy a gravitációs kölcsönhatás fizikai természetének.

Az égitestek formáira és gravitációs tulajdonságaira alkalmazva a gravitációs anomáliákat általában a gravitációs gyorsulás változásaiban fejezik ki a környezetükben, ami utalhat nagy sűrűségű ásványok jelenlétére, vagy fordítva, nagy üregek jelenlétére. a sziklák. Utóbbi esetben néha olyan rendellenes jelenségek, mint a ferde sík mentén „felfelé” folyó víz vagy „felfelé” mozgó kerekes járművek. Az anomáliák talajalapú megnyilvánulásai közé tartozik a függővonal függőleges helyzettől való eltérése és az ingaóra sebességének változása is. Az érctelepekkel kapcsolatos esetekben gyakran megfigyelhetők geomágneses anomáliák is, amelyek a Föld légkörének és ionoszférájának különböző jelenségeihez kapcsolódnak.

Ellentétben az olyan hatalmas égitestekkel, mint a Föld, könnyebb égitestek legyen nagyszerű relatív értékek gravitációs anomáliák, ami nem teszi lehetővé gravitációs potenciáljuk harmonikus függvényekkel történő leírását. A Föld esetében a felszín gravitációs potenciálját, vagyis a geoidot pontosan az alapján írják le matematikai elméletek harmonikus függvények segítségével. Gravitációs anomáliák A holdaknak saját nevük van - mascons.

A korszak kezdetével űrrepülések a Föld geopotenciáljának vizsgálata elsősorban a helyzetváltozások vizsgálatával történik mesterséges műholdak Gyorsulásmérőkkel felszerelt földek. Feltételezik, hogy a gravitációs anomáliák megjelenése a földrengések és a vulkánkitörések kockázatával is összefüggésbe hozható.

A kozmológiában szokatlan anyagtömeg-felhalmozódások, amelyek gravitációs lencsék formájában és a közelükben lévő objektumok sebességének rendellenes eloszlásában nyilvánulnak meg. Az olyan esetekben, mint a Nagy Vonzó, mindkét jelenség megfigyelhető. A gravitációs anomália kifejezést általában az Univerzum sötét anyagának vagy rejtett tömegének felhalmozódásával kapcsolatban használják.

Rizs. 3.2.3 - A Föld gravitációs anomáliái (NASA GRACE – Gravity Recovery and Climate Change szerint)