NASA hat eine neue Messmethode vorgestellt, die die saisonalen Verschiebungen des Erdschwerpunktes auf Bruchteile eines Zolls (Mikrometer) genau bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass die jährliche Bewegung des Massenzentrums etwa halb so groß ist wie bislang angenommen.
Hintergrund und Bedeutung
Wasser, Eis und Luft verlagern Massen auf der Erde und lassen den Schwerpunkt im Verhältnis zum geometrischen Zentrum um mehrere Millimeter schwanken. Diese Schwankungen sind ein kritischer Referenzpunkt für die Navigation von Satelliten und für präzise Höhenermittlungen.
Neue Messmethode
Das Verfahren kombiniert ultrapräzises Satelliten‑Tracking, GPS‑Daten und die Berücksichtigung von Krustenverformungen, die durch die Last von Wasser und Eis entstehen. Damit wird die Ungleichverteilung von Bodenstationen, die bei reinen Laser‑Rangierungen ein Problem darstellte, ausgeglichen.
Beteiligte Institutionen
Das Forschungsteam wird von Donald Argus vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) geleitet und arbeitet mit Wissenschaftlern der University of Nevada, der University of Montana sowie dem Helmholtz‑Zentrum für Geowissenschaften in Deutschland zusammen.
Ergebnisse der saisonalen Analyse
Die Studie identifiziert drei Hauptquellen für die Verschiebungen: Ozeane, Atmosphäre und kontinentales Wasser. Im März führt die Schneebildung in Nordamerika und Eurasien zu einer Verlagerung von etwa 3 mm Richtung Nordpol. Im April bewirkt Regen im Amazonasbecken eine Verschiebung von 2,2 mm Richtung Südamerika, während Monsunwasser in Südostasien im November einen kleineren Beitrag leistet.
Bestätigung durch GRACE‑FO
Die ermittelten Massenbewegungen stimmen mit den Beobachtungen der GRACE‑FO‑Mission (Gravity Recovery and Climate Experiment Follow‑On) überein, die seit 2018 monatliche Schwankungen des Erdschwerefeldes kartiert.
Zukünftige Missionen
Die nächste Generation, GRACE‑C, soll Ende 2028 starten und die mehr als 25‑jährige Datenreihe von GRACE‑Missionen verlängern, um langfristige Trends noch genauer zu verfolgen.
Praktische Relevanz
Präzisere Referenzsysteme unterstützen globale Schifffahrt, Satellitennavigation und Anwendungen wie Präzisionslandwirtschaft, die auf exakte Positionsdaten angewiesen sind.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von NASA, lizenziert unter Public Domain (U.S. Government Work).
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