Обычно думают, что сила притяжения одинакова по всей планете – но на самом деле она меняется, так как Земля не имеет форму идеальной сферы, а также неоднородна по плотности. Наконец, гравитация ослабевает на экваторе, из-за центробежных сил, создаваемых вращением нашей планеты. Также она слабеет с высотой (т.е. с удалением от центра Земли).
У НАСА и Европейского космического агентства есть спутники с высокочувствительными датчиками, картографирующие гравитационное поле планеты – но они дают надежные данные в пределе до нескольких километров. Улучшить разрешение карты помогут топографические данные (фиксирующие изменения высоты на конкретной местности). Но зачем вообще нужны такие карты? GPS-измерение высоты строящихся туннелей, плотин и даже небоскребов невозможно без информации о местных условиях гравитации.
Кристиан Хирт (Christian Hirt), сотрудник Университета Кёртина (Перт, Западная Австралия) и его коллеги сопоставили спутниковые и топографические данные, и создали карту гравитационных изменений между 60° северной и 60° южной широты (где находится 80% суши). Карта состоит из более чем 3 миллиардов точек, с разрешением примерно в 250 метров. На обычном компьютере расчет каждой точки занял бы 5 секунд, но ученые обратились к помощи суперкомпьютера, который сделал всю работу за три недели.
«Перуанская гора удивила нас – ведь она находится примерно в 1000 километрах в югу от экватора. Но увеличение гравитации из-за удаления от экватора с лихвой возмещается за счет высоты горы и аномальных факторов местности», — говорит Хирт.
Эти различия говорят о том, что, если вы решите прыгнуть с высоты 100 метров в каждой точке, в Перу вы долетите до земли на 16 миллисекунд позже, чем в Арктике. При перемещении из Перу в Арктику ваш вес тела сократится на 1%, хотя масса останется той же. Данные исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Создана сверхподробная карта земной гравитации: 5 комментариев