علوم / سيقوم قمران صناعيان برصد التغيرات الطفيفة في كتلة القارات والمحيطات
يوفال درور
الصورة: أقمار ناسا الفضائية "غريس". سوف يدور حول الأرض لمدة خمس سنوات
بعد 300 عام من سقوط التفاحة على رأس إسحاق نيوتن، السقوط الذي، بحسب الأسطورة، ساعده في صياغة قوانين الجاذبية، توشك وكالة الفضاء الأمريكية ناسا على إطلاق قمرين صناعيين إلى الفضاء سيقيسان بدقة مساحات الأرض المختلفة. الجاذبية على الأرض ومساعدة العلماء على فهم كيفية تعافي الأرض من العصر الجليدي. واليوم، على سبيل المثال، من المعروف أن الجاذبية في الهند أقل بنحو XNUMX في المائة عنها في مناطق أخرى على الأرض، وذلك بفضل التغيرات التي طرأت على جاذبية المنطقة منذ العصر الجليدي.
ويوضح باحثو وكالة ناسا أن الأرض ليست ناعمة ولكنها مليئة بالكتل، والتي نسميها ببساطة "الجبال". تسبب هذه الجبال، وكذلك المحيطات الكبيرة، تغيرات في قوة الجاذبية في مناطق مختلفة من الأرض - فكلما زادت كتلة الجبل أو المحيط، زادت قوة الجاذبية.
ويوضح الدكتور مايكل واتكينز، الذي يرأس المشروع الجديد، أن هناك نوعين رئيسيين من قوى الجاذبية على الأرض. "إن القوة الأولى للجاذبية بالكاد تتغير على مر السنين، والتغيرات التي تنطبق عليها عادة ما تحدث لأن المحيطات تحتوي على المزيد من المياه بسبب ارتفاع درجة حرارة القطبين وتحول الجليد إلى ماء."
الجاذبية الثانية، وفقًا لواتكينز، هي التي تتغير في كثير من الأحيان، من حيث تطور الكوكب. "كانت مساحة القطبين الشمالي والجنوبي أكبر في الماضي. وحقيقة أن القطبين يذوبان ببطء يقلل من الضغط الذي تمارسه طبقة الجليد على الأرض، فترتفع الأرض. وهذا هو السبب وراء ارتفاع شمال كندا والدول الاسكندنافية في القرون القليلة الماضية - حيث أصبحت الأرض - التي يميل شكلها إلى الشكل الإهليلجي - كروية مرة أخرى وينعكس ذلك في التغيرات في مناطق جاذبيتها". على موقع وكالة ناسا.
الطريقة التقليدية لقياس قوة الجاذبية في منطقة معينة بسيطة بشكل صادم: قم بإسقاط شيء ما والتحقق من مسار سقوطه. هذا "الشيء" يسمى "مقياس الجاذبية". على الرغم من أن هذا الحل بسيط، إلا أنه يحتوي على عيب صارخ: يجب إسقاطه عند كل نقطة في العالم للحصول على لقطة كاملة. وهنا يأتي دور ناسا في الصورة.
في الأسابيع المقبلة، ستطلق وكالة ناسا إلى الفضاء قمرين صناعيين يطلق عليهما اسم "Climatic Grace" (تجربة استعادة الجاذبية و)، مما سيساعد في بناء خريطة أكثر دقة للتغيرات التي تحدث في الجاذبية. وستتحرك الأقمار الصناعية حول الأرض لمدة خمس سنوات، بسرعة ثابتة وعلى مسافة 220 كيلومترا عن بعضها البعض. وسيسمح شعاع الراديو الذي سيتم إرساله بين الجهازين لفريق الباحثين بقياس المسافة بينهما بدقة تصل إلى خمس سمك شعرة الإنسان، أو ميكرون واحد.
"تخيل أن الأقمار الصناعية تقترب من جبل كبير. القمر الصناعي الأول سيشعر بكتلة الجبل قبل أن يشعر بها القمر الصناعي الثاني، وبالتالي سينجذب إليه القمر الأول (بسبب الجاذبية) بسرعة أعلى من القمر الصناعي الثاني، وبالتالي المسافة بين القمرين وأوضح واتكينز. "سنكون قادرين على قياس هذه التغييرات الصغيرة وبالتالي نكون قادرين على رسم خريطة للكوكب بأكمله."
وبحسب واتكينز، فإن الخريطة التي سيتم بناؤها بناء على قياسات الأقمار الصناعية "جريس"، ستكون أكثر دقة 100 مرة من الخرائط الموجودة اليوم، والتي تعتمد بشكل أساسي على نماذج رياضية. ووفقا لواتكينز، ستقوم الأقمار الصناعية برسم خريطة للأرض مرة واحدة في الشهر، وبما أن المهمة ستستمر لمدة خمس سنوات على الأقل، فسيكون الباحثون قادرين على التحقق من التغييرات الصغيرة بين الخرائط المختلفة. "سنكون قادرين على رؤية تغييرات صغيرة في كتل القارات والمحيطات، وهي تغيرات يكاد يكون من المستحيل تمييزها من خلال قياسات أخرى."
