Loni v březnu byla na nízkou oběžnou dráhu navedena družice GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) Evropské kosmické agentury ESA. Osel přinesl podrobnější informace o celém projektu v článku Po roku odkladov....
U družic jsme zvyklí, že si plní své úkoly několik let, ale životnost GOCE je limitována právě jejím posláním – co nejpřesněji změřit gravitační pole Země a určit anomálie pomocí změn v gravitačním zrychlení měřeném s přesností na setinu milimetru za sekundu na druhou (10−5 m.s−2). Na základě těchto údajů se pak namodeluje přesný tvar geoidu.
To si vyžaduje i podrobné prostorové rozlišení a tedy měření sice z výšky, ale ne velké. Proto GOCE oblétá Zemi ve vzdálenosti okolo 255 až 300 km. Zde ji ale zbržďuje řídká atmosféra a dráhu ovlivňují gravitační anomálie, které vlastně měří. Proto musí korigovat svou polohu pomocí dvou xenonových iontových motorů a tedy vézt sebou hodně paliva. To limituje pracovní smlouvu sondy na maximálně dva roky (podrobnosti zde).
Z tohoto důvodu GOCE „stárne“ rychleji. Je čas na první vyhodnocení dosavadních výsledků. Vědecký tým projektu na jejich prezentaci využil právě se končící vědecké symposium věnované rozsáhlému projektu ESA „Živá planeta“ (The 2010 European Space Agency Living Planet Symposium). Konalo se tento týden v krásném norském přístavním městě Bergen.
Následující zobrazení, kterého měřítko je v metrech, neodpovídá skutečné topografii naší planety (to bychom na „vrcholky“ Himalájí chodili na nedělní procházky :). Jde o geoid, tedy ekvipotenciální plochu – jakousi plošnou „vrstevnici“ kde byste v každém bodě naměřili stejné tíhové zrychlení (gravitační + odstředivé, způsobené rotací). Geoid je vlastně plocha, která je všude na vektor tíhového zrychlení kolmá. Dá se to při dobré fantazii představit jako Zemi, kdyby její povrch byl celý zatopený oceánem, v němž není žádné proudění, nepůsobí na něj žádné vnější síly kromě gravitace a rotace planety. Pokud by anomálie v gravitačním poli odpovídaly hodnotám naměřeným sondou, tak by hladina tohoto celoplanetárního moře se na různých místech odchylovala od idealizovaného rotačního elipsoidu (Země se zcela homogenním rozložením hmoty) podle této mapy (kliknutím na obrázek se otevře ve vyšším rozlišení):
Jde tedy o mapu, která zobrazuje rozložení těžších a lehčích hmot v zemském tělese.
Zkuste si, v průběhu rotace geoidu na následujícím videu, odpovědět na otázku: Lehčí hmoty jsou pod červenými, nebo pod modrými anomáliemi? Když naleznete odpověď, vraťte se k mapě a podívejte se, z jak „těžkého“ materiálu jsou nejvyšší velehory světa. Proč se oceánská kůra podsouvá pod kontinentální v subdukčních zónách srážejících se zemských desek?
Zdroje: stránky ESA