사람들은 지구의 중력을 균일하고 일관된 것으로 생각하는 경향이 있습니다. 이것은 대양, 대륙, 깊은 실내의 고르지 않은 질량 분포와 대륙의 물 균형과 같은 기후 관련 변수, 빙하의 녹거나 자라는 것과 같은 요인의 조합 때문입니다.
그리고 지금까지 이러한 변형이 포츠담에있는 독일 지구 물리학 연구소 (GFZ) 헬름홀츠의 센터에서 생산 한 지구의 중력장 모델을 시각화 한“포츠담 중력 감자”라는 이미지에서 처음으로 발견되었습니다. , 독일.
위의 이미지에서 볼 수 있듯이 감자와 매우 흡사합니다. 그러나 더 놀라운 것은이 모델을 통해 지구의 중력장이 단단한 물체가 아니라 시간이 지남에 따라 변하는 역동적 인 표면으로 묘사된다는 사실입니다.이 새로운 중력장 모델 (EIGEN-6C로 지정)은 LAGEOS, GRACE 및 GOCE 위성에서 얻은 측정뿐만 아니라 지상 기반 중력 측정 및 위성 고도계의 데이터를 사용합니다.
EIGEN-6C는 2005 년에 획득 한 이전 모델 (위 그림 참조)에 비해 공간 분해능이 4 배 증가했습니다.
Frank Flechtner 박사와 함께 GFZ의 중력장 작업반을 지휘하는 Christoph Foerste 박사는“GFF가 자체적으로 중력장을 계산 한 위성 GOCE의 측정 값을 포함하는 것이 특히 중요하다.
ESA 미션 GOCE (Gravity Field 및 Steady-State Ocean Circulation Explorer)는 2009 년 3 월 중순에 시작되었으며 이후 중력으로 인한 가속도의 변화에 대한 연구 및 측정 인 위성 gradiometry를 사용하여 지구의 중력장을 측정하고 있습니다.
Flechtner 박사는“이를 통해 중앙 아프리카와 히말라야 등 전례없는 정확도로 접근이 불가능한 지역에서 중력을 측정 할 수 있습니다. 또한 GOCE 위성은 바다를 측정 할 때 이점을 제공합니다.
해저에있는 많은 열린 공간에서 지구의 중력장은 변화를 보여줍니다. GOCE는 해양 표면의 편차 ( "동적 해양 지형"이라고 알려진 요소)를 더 잘 매핑 할 수 있으며, 이는 지구의 중력이 해양 표면 평형에 영향을 미치는 결과입니다.
GFZ의 쌍둥이 위성 임무 GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment)의 장기 측정 데이터도이 모델에 포함되었습니다. GRACE는 극지방에서 큰 빙하의 녹기와 큰 강 시스템에 저장된 계절별 물의 양과 같은 기후 기반 변수를 모니터링함으로써 중력장에 대한 대규모 시간적 변화의 영향을 결정할 수있었습니다.
기후 변화의 역할은 말할 것도없이 기후 관련 과정의 일시적인 특성을 고려할 때, 지구에 장기적으로 어떤 영향을 미치는지 확인하려면 지속적인 임무가 필요합니다. 특히 GRACE 임무는 2015 년에 종료 될 예정입니다.
전체적으로 약 8 억 건의 관측치가 최종 모델 계산에 사용되었으며, 이는 세계 중력장을 나타내는 75,000 개 이상의 매개 변수로 구성됩니다. GOCE 위성만으로 지구 중력장의 변화에 대한 데이터를 수집하기 위해 서비스 기간 (2009 년 3 월부터 2013 년 11 월 사이)에 27,000 개의 궤도를 만들었습니다.
최종 결과는 센티미터 정확도를 달성했으며 해수면과 높이에 대한 글로벌 기준이 될 수 있습니다. 이 연구는“중력 커뮤니티”외에도 항공 우주 공학, 대기 과학 및 우주 잔해물에 대한 연구자들의 관심을 끌었습니다.
그러나 무엇보다도, 그것은 과학자들에게 빛, 자기 및 지진파에 기반한 접근법과는 다르지만 여전히 상보적인 세상을 이미징하는 방법을 제공합니다. 우주에서 해류의 속도 결정, 해수면 상승 및 빙상 녹기 모니터링, 대륙 지질학의 숨겨진 특징 발견, 대류 력 구동 판 구조론에 대한 엿보기까지 모든 것에 사용할 수 있습니다.
