Ljudje težimo o gravitaciji tukaj na Zemlji kot o enotni in dosledni stvari. To je posledica kombinacije dejavnikov, kot so neenakomerna porazdelitev mase v oceanih, celinah in globoki notranjosti, pa tudi podnebnih spremenljivk, kot sta vodna bilanca celin in taljenje ali gojenje ledenikov.
In zdaj so bile te spremembe prvič ujete v podobi, imenovani "Potsdam Gravity Potato" - vizualizacija modela zemeljskega gravitacijskega polja, ki ga je izdelal nemški raziskovalni center za geofiziko (GFZ) Helmholtz's Center v Potsdamu , Nemčija.
In kot vidite na zgornji sliki, je ta čudovit videz krompirja. Toda bolj presenetljivo je dejstvo, da je s pomočjo teh modelov Zemljino gravitacijsko polje prikazano ne kot trdno telo, temveč kot dinamična površina, ki se s časom spreminja. Ta novi model gravitacijskega polja (ki je imenovan EIGEN-6C) je bil narejen z uporabo meritev, ki jih dobimo iz satelitov LAGEOS, GRACE in GOCE, pa tudi z zemeljskimi gravitacijskimi meritvami in podatki iz satelitske altimetrije.
V primerjavi s prejšnjim modelom, pridobljenim leta 2005 (prikazan zgoraj), ima EIGEN-6C prostorsko ločljivost štirikrat.
"Posebno pomembna je vključitev meritev s satelitskega GOCE, iz katerega je GFZ naredil svoj izračun gravitacijskega polja," pravi dr. Christoph Foerste, ki skupaj z dr. Frankom Flechtnerjem usmerja delovno skupino za gravitacijsko polje pri GFZ.
Misija ESA GOCE (Gravity Field in Staady-State Ocean Circulation Explorer) se je začela sredi marca 2009 in od takrat meri zemeljsko gravitacijsko polje z uporabo satelitske gradiometrije - študija in merjenje sprememb v pospeških zaradi gravitacije.
"To omogoča merjenje gravitacije v nedostopnih območjih z izjemno natančnostjo, na primer v Srednji Afriki in na Himalaji," je dejal dr. Flechtner. Poleg tega sateliti GOCE ponujajo prednosti pri merjenju oceanov.
V mnogih odprtih prostorih, ki ležijo pod morjem, Zemljino gravitacijsko polje kaže razlike. GOCE jih lahko bolje preslika in odmike v oceanski površini - dejavnik, znan kot "dinamična oceanska topografija", ki je posledica gravitacije Zemlje, ki vpliva na površinsko ravnovesje oceana.
V model so bili vključeni tudi dolgoročni merilni podatki iz GFZ-ove dvojno-satelitske misije GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment). S spremljanjem podnebnih spremenljivk, kot sta taljenje velikih ledenikov v polarnih regijah in količina sezonske vode, shranjene v velikih rečnih sistemih, je GRACE lahko ugotovil vpliv obsežnih časovnih sprememb na gravitacijsko polje.
Glede na časovno naravo podnebnih procesov - da ne omenjam vloge podnebnih sprememb - so potrebne stalne misije, da vidimo, kako vplivajo na naš planet dolgoročno. Še posebej, ker naj bi se misija GRACE končala leta 2015.
Skupaj je bilo v izračun končnega modela, sestavljenega iz več kot 75.000 parametrov, ki predstavljajo globalno gravitacijsko polje, skupaj približno 800 milijonov opazovanj. Sam satelit GOCE je v obdobju svoje službe (med marcem 2009 in novembrom 2013) naredil 27.000 orbitov, da bi zbral podatke o variacijah zemeljskega gravitacijskega polja.
Končni rezultat je dosegel centimetrsko natančnost in lahko služi kot globalna referenca za morske gladine in višine. Razen „gravitacijske skupnosti“ je raziskava vzbudila tudi zanimanje raziskovalcev za vesoljsko inženirstvo, atmosferske znanosti in vesoljske naplavine.
Predvsem pa znanstvenikom ponuja način, kako predstaviti svet, ki je drugačen od pristopov, ki temeljijo na svetlobi, magnetizmu in potresnih valovih, vendar še vedno ne glede na to. In ga lahko uporabimo za vse, od določanja hitrosti oceanskih tokov iz vesolja, spremljanja naraščajoče morske gladine in taljenja ledenih ploskev, do odkrivanja skritih značilnosti celinske geologije in celo pokuka na tektonsko ploščo, ki poganja konvekcijsko silo.
