เครดิตรูปภาพ: NASA
ภารกิจ Gravity Recovery และ Climate Experiment (Grace) ได้สร้างแผนที่ที่แม่นยำที่สุดของสนามแรงโน้มถ่วงของโลก พวกเขาพบว่าสนามแรงโน้มถ่วงสามารถผันผวนได้มากถึง 200 เมตรทั่วโลก แผนที่แรงโน้มถ่วงนี้จะให้การวัดระดับน้ำในอนาคตที่แม่นยำยิ่งขึ้นและช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการกระจายมวลช้าบนดาวเคราะห์
ภารกิจการกู้คืนแรงโน้มถ่วงและการทดลองเกี่ยวกับอากาศและภูมิอากาศ (เกรซ) ขององค์การนาซ่า - เยอรมันร่วมกันได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์วิทยาศาสตร์ชิ้นแรกซึ่งเป็นแผนที่ที่แม่นยำที่สุดในสนามโน้มถ่วงของโลก Grace เป็นเครื่องมือใหม่ล่าสุดสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานเพื่อปลดล็อกความลับของการไหลเวียนของมหาสมุทรและผลกระทบต่อสภาพอากาศ
สร้างขึ้นจาก 111 วันของข้อมูลเกรซที่เลือกเพื่อช่วยในการสอบเทียบและตรวจสอบความถูกต้องของเครื่องมือภารกิจโมเดลขั้นต้นนี้ช่วยเพิ่มความรู้เกี่ยวกับสนามแรงโน้มถ่วงมากจนถูกปล่อยออกสู่มหาสมุทรในตอนนี้เดือนก่อนล่วงหน้า ข้อมูลนี้คาดว่าจะช่วยปรับปรุงความสามารถของเราในการทำความเข้าใจการไหลเวียนของมหาสมุทรซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อสภาพอากาศและภูมิอากาศ
Dr. Byron Tapley ผู้วิจัยหลักของ Grace ที่ศูนย์วิจัยอวกาศของ UT ได้เรียกรุ่นใหม่นี้ว่าเป็นงานเลี้ยงสำหรับนักสมุทรศาสตร์ “ โมเดลเริ่มต้นนี้แสดงถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญในความรู้ของเราเกี่ยวกับสนามแรงโน้มถ่วงของโลก “ รุ่นพรีเกรซมีข้อผิดพลาดขนาดใหญ่เช่นนั้นคุณสมบัติที่สำคัญหลายอย่างถูกบดบัง เกรซนำสถานะที่แท้จริงของมหาสมุทรมามุ่งเน้นที่คมชัดมากขึ้นดังนั้นเราจึงสามารถเห็นปรากฏการณ์ของมหาสมุทรที่มีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อรูปแบบสภาพอากาศการประมงและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก”
เกรซบรรลุเป้าหมายดังกล่าวด้วยการให้คำจำกัดความที่แม่นยำยิ่งขึ้นของ geoid ของโลกพื้นผิวจินตนาการที่กำหนดโดยสนามแรงโน้มถ่วงของโลกเท่านั้นซึ่งพื้นผิวมหาสมุทรของโลกจะโกหกหากไม่ถูกรบกวนจากกองกำลังอื่นเช่นกระแสน้ำในมหาสมุทรลมและกระแสน้ำ ความสูงจากพื้นดินทั่วโลกสูงถึง 200 เมตร (650 ฟุต)
“ ฉันชอบคิดว่า geoid เป็นวิทยาศาสตร์เทียบเท่าระดับช่างไม้มันบอกเราว่าแนวนอนอยู่ที่ไหน” Tapley กล่าว “ เกรซจะบอกเราว่า geoid ด้วยความแม่นยำระดับเซนติเมตร”
เหตุใดการรู้ความสูงทางภูมิศาสตร์จึงสำคัญ ดร. Lee-Lueng Fu ของ JPL นักวิทยาศาสตร์ในโครงการ Topex / Poseidon และ Jason กล่าวว่า“ พื้นผิวมหาสมุทรในขณะที่ปรากฏเป็นที่ราบนั้นปกคลุมไปด้วยเนินเขาและหุบเขาที่เกิดจากกระแสลมและกระแสน้ำแรงโน้มถ่วง . “ นักวิทยาศาสตร์ต้องการแยกเอฟเฟกต์ความโน้มถ่วงเหล่านี้ออกเพื่อให้พวกเขาสามารถปรับปรุงความแม่นยำของเครื่องวัดความสูงของดาวเทียมเช่น Jason และ Topex / Poseidon ซึ่งวัดความสูงของผิวทะเลการเก็บความร้อนในมหาสมุทรและการไหลเวียนของมหาสมุทรทั่วโลก สิ่งนี้จะทำให้เราเข้าใจการไหลเวียนของมหาสมุทรได้ดีขึ้นและมีผลกระทบต่อสภาพอากาศอย่างไร”
ดร. Michael Watkins นักวิทยาศาสตร์โครงการ Grace ที่ JPL ปรับปรุงแบบจำลองแรงโน้มถ่วงของโลกให้เป็นมุมมอง “ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาแรงโน้มถ่วงของโลกมานานกว่า 30 ปีโดยใช้การตรวจวัดทั้งจากดาวเทียมและภาคพื้นดินซึ่งมีคุณภาพไม่สม่ำเสมอ “ การใช้ข้อมูลเกรซคุณภาพสม่ำเสมอทั่วโลกเพียงไม่กี่เดือนเราได้ปรับปรุงความถูกต้องของแบบจำลองแรงโน้มถ่วงของโลกโดยมีค่าระหว่าง 10 ถึงเกือบ 100 ขึ้นอยู่กับขนาดของคุณสมบัติแรงโน้มถ่วง ในบางสถานที่ข้อผิดพลาดในความสูงของ geoid ตามข้อมูลก่อนหน้านี้มีมากถึง 1 เมตร (3.3 ฟุต) ตอนนี้เราสามารถลดข้อผิดพลาดเหล่านี้เป็นเซนติเมตร (0.4 นิ้ว) ในบางกรณี นั่นเป็นความคืบหน้า”
ดร. คริสโตฟไรกเบอร์ผู้ร่วมวิจัยหลักของเกรซที่ GeoForschungsZentrum Potsdam กล่าวว่า“ ในขณะที่เราประเมินและปรับปรุงเครื่องมือและระบบย่อยของเกรซอย่างต่อเนื่องเรามั่นใจว่าโซลูชั่นแรงโน้มถ่วงรายเดือนในอนาคตจะดีกว่าแผนที่ที่เราเปิดตัว “ โซลูชั่นเหล่านั้นจะช่วยให้เราสามารถตรวจสอบกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการกระจายมวลช้าภายในโลกและบนพื้นดินมหาสมุทรและพื้นผิวน้ำแข็ง ความพยายามครั้งแรกของเราในการระบุสัญญาณแรงโน้มถ่วงขนาดเล็กเช่นนี้กับเกรซดูมีแนวโน้มมาก”
เกรซตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงในนาทีจากการเปลี่ยนแปลงในท้องถิ่นของมวลโลกโดยการวัดอย่างแม่นยำถึงความกว้างหนึ่งในสิบของความกว้างของเส้นผมมนุษย์การเปลี่ยนแปลงในการแยกยานอวกาศสองลำที่เหมือนกันหลังจากวงโคจรเดียวกันห่างกันประมาณ 220 กิโลเมตร (137 ไมล์) เกรซจะทำแผนที่รูปแบบที่แตกต่างกันไปในแต่ละเดือนตามการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลรูปแบบสภาพอากาศและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศระยะสั้น
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าวมหาวิทยาลัยเท็กซัส
