يميل الناس إلى التفكير في الجاذبية هنا على الأرض كشيء موحد ومتسق. ويرجع ذلك إلى مجموعة من العوامل ، مثل التوزيع غير المتكافئ للكتلة في المحيطات والقارات والداخل العميق ، بالإضافة إلى المتغيرات المتعلقة بالمناخ مثل توازن المياه في القارات ، وذوبان أو نمو الأنهار الجليدية.
والآن ، وللمرة الأولى على الإطلاق ، تم التقاط هذه الاختلافات في الصورة المعروفة باسم "البطاطس بوتسدام الجاذبية" - تصور لنموذج مجال جاذبية الأرض الذي أنتجه مركز الأبحاث الألماني للجيوفيزياء (GFZ) مركز هيلمهولتز في بوتسدام ألمانيا.
وكما ترون من الصورة أعلاه ، فهي تشبه إلى حد كبير البطاطس. لكن الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو حقيقة أنه من خلال هذه النماذج ، لا يتم تصوير مجال الجاذبية الأرضية كجسم صلب ، ولكن كسطح ديناميكي يتغير بمرور الوقت ، تم إنشاء نموذج مجال الجاذبية الجديد هذا (الذي تم تحديده باسم EIGEN-6C) باستخدام القياسات التي تم الحصول عليها من سواتل LAGEOS و GRACE و GOCE ، بالإضافة إلى قياسات الجاذبية الأرضية والبيانات من مقياس الارتفاع الساتلي.
مقارنة بالنموذج السابق الذي تم الحصول عليه في عام 2005 (كما هو موضح أعلاه) ، تتمتع EIGEN-6C بزيادة أربعة أضعاف في الدقة المكانية.
يقول الدكتور كريستوف فويرست ، الذي يدير مجموعة عمل مجال الجاذبية في جي إف زد إلى جانب الدكتور فرانك فليختنر: "من الأهمية بمكان تضمين القياسات من الساتل GOCE ، الذي قامت من خلاله GFZ بحسابها الخاص لمجال الجاذبية".
تم إطلاق مهمة وكالة الفضاء الأوروبية GOCE (Gravity Field و Steady-State Ocean Circulation Explorer) في منتصف مارس 2009 ومنذ ذلك الحين تم قياس مجال الجاذبية الأرضية باستخدام قياس الأقمار الصناعية - دراسة وقياس الاختلافات في التسارع بسبب الجاذبية.
قال الدكتور فليختنر: "يسمح هذا بقياس الجاذبية في المناطق التي يتعذر الوصول إليها بدقة غير مسبوقة ، على سبيل المثال في وسط أفريقيا وجبال الهيمالايا". بالإضافة إلى ذلك ، توفر أقمار GOCE مزايا عندما يتعلق الأمر بقياس المحيطات.
ضمن العديد من المساحات المفتوحة التي تقع تحت سطح البحر ، يظهر مجال جاذبية الأرض اختلافات. إن GOCE قادرة على رسم خرائط أفضل لهذه ، بالإضافة إلى الانحرافات في سطح المحيط - وهو عامل يُعرف باسم "تضاريس المحيط الديناميكية" - وهو نتيجة لجاذبية الأرض التي تؤثر على توازن سطح المحيط.
كما تم تضمين بيانات القياس طويلة المدى من المهمة المزدوجة للقمر الصناعي GACE (GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment)) في النموذج. من خلال مراقبة المتغيرات المناخية مثل ذوبان الأنهار الجليدية الكبيرة في المناطق القطبية وكمية المياه الموسمية المخزنة في أنظمة الأنهار الكبيرة ، تمكن GRACE من تحديد تأثير التغيرات الزمنية واسعة النطاق في مجال الجاذبية.
بالنظر إلى الطبيعة الزمنية للعمليات المتعلقة بالمناخ - ناهيك عن الدور الذي يلعبه تغير المناخ - هناك حاجة إلى البعثات الجارية لمعرفة كيفية تأثيرها على كوكبنا على المدى الطويل. خاصة وأن مهمة GRACE من المقرر أن تنتهي في عام 2015.
في المجموع ، تم إدخال حوالي 800 مليون ملاحظة في حساب النموذج النهائي الذي يتكون من أكثر من 75000 معلمة تمثل مجال الجاذبية العالمي. صنع القمر الصناعي GOCE وحده 27000 مدار خلال فترة خدمته (بين مارس 2009 ونوفمبر 2013) من أجل جمع البيانات حول الاختلافات في مجال الجاذبية الأرضية.
حققت النتيجة النهائية دقة السنتيمتر ، ويمكن أن تكون بمثابة مرجع عالمي لمستويات البحر وارتفاعه. وبعيدًا عن "مجتمع الجاذبية" ، أثار البحث اهتمام الباحثين بهندسة الطيران والعلوم الجوية والحطام الفضائي.
ولكن قبل كل شيء ، تقدم للعلماء طريقة لتصوير العالم تختلف عن المناهج القائمة على الضوء والمغناطيسية والموجات الزلزالية ، ولكنها لا تزال مكملة لها. ويمكن استخدامه في كل شيء بدءًا من تحديد سرعة تيارات المحيطات من الفضاء ، ومراقبة ارتفاع مستويات سطح البحر وذوبان الألواح الجليدية ، وكشف الملامح الخفية للجيولوجيا القارية وحتى النظر إلى التكتونية التي تقود قوة الحمل الحراري.
