Centrul Pământului nu stă pe loc: NASA a descoperit că se deplasează odată cu anotimpurile. Ce au dezvăluit sateliții despre planeta noastră

Pământul pare o planetă stabilă, cel puțin atunci când îl privim de la suprafață. În realitate, distribuția masei sale se schimbă permanent, iar aceste modificări produc un fenomen surprinzător: centrul de masă al planetei își schimbă poziția de-a lungul anului. O echipă internațională de cercetători, din care fac parte și specialiști NASA, a reușit să urmărească aceste deplasări cu o precizie submilimetrică, folosind observații realizate cu ajutorul sateliților. Potrivit unui studiu prezentat de publicația științifică IFLScience, mișcările sezoniere ale apei și atmosferei sunt suficiente pentru a modifica poziția centrului de masă al Pământului cu câțiva milimetri.

Descoperirea nu înseamnă că nucleul planetei se deplasează în interiorul Pământului sau că Terra își modifică brusc traiectoria prin spațiu. Fenomenul este legat de redistribuirea masei la suprafața planetei și în atmosferă, pe măsură ce zăpada se acumulează, ghețarii se topesc, ploile tropicale devin mai abundente, iar apa circulă între continente și oceane. Deși schimbările sunt extrem de mici, măsurarea lor poate îmbunătăți sistemele de navigație, cartografierea și monitorizarea nivelului mărilor.

Cum au reușit oamenii de știință să măsoare deplasarea centrului Pământului

Pentru a înțelege fenomenul, trebuie făcută o distincție între centrul geometric al Pământului și centrul său de masă, numit și geocentru. Primul este determinat de forma planetei, în timp ce al doilea reprezintă punctul în care poate fi considerată concentrată întreaga sa masă pentru calcularea anumitor proprietăți fizice. Dacă Pământul ar fi o sferă perfect rigidă, cu masa distribuită uniform, cele două puncte ar coincide.

În realitate, planeta nu este o sferă perfectă, iar distribuția masei se modifică permanent. Cercetătorii de la Jet Propulsion Laboratory (JPL), alături de specialiști de la Universitatea din Nevada, Universitatea din Montana și Centrul Helmholtz pentru Geoștiințe din Germania, au dezvoltat o metodă care permite estimarea mult mai precisă a acestor variații. Rezultatele au fost prezentate într-un studiu publicat în revista științifică Geophysical Journal International.

Vezi și:

Condiția pentru ca românii să-și recupereze banii plătiți în plus prin ROBOR. Pașii pentru obținerea compensației de la bancă

Metoda utilizează observațiile realizate cu ajutorul sateliților, ale căror orbite sunt influențate de câmpul gravitațional al Pământului. Prin măsurarea extrem de precisă a distanțelor dintre sateliți și stațiile de la sol, oamenii de știință pot determina modificările poziției centrului de masă.

Primele experimente importante de acest tip datează din 1976, când NASA a lansat satelitul LAGEOS 1. Acesta a fost urmat de LAGEOS 2, lansat în 1992. Sateliții au suprafețe acoperite cu retroreflectoare care permit reflectarea impulsurilor laser transmise de stațiile terestre. Măsurând timpul necesar întoarcerii semnalelor, cercetătorii pot calcula cu mare precizie distanțele până la sateliți.

Noua metodă completează observațiile laser cu date GPS și informații orbitale provenite de la mai mulți sateliți aflați pe orbita joasă a Pământului. În plus, cercetătorii au luat în considerare un factor important: greutatea apei și a gheții poate deforma scoarța terestră, modificând inclusiv poziția stațiilor de măsurare.

Prin corectarea acestor efecte, echipa a obținut estimări mai precise ale deplasărilor sezoniere ale geocentrului, reducând incertitudinile care afectau măsurătorile anterioare.

Zăpada, ploile din Amazon și oceanele mută centrul de masă al planetei

Rezultatele studiului arată că centrul de masă al Pământului urmează un tipar sezonier, influențat de distribuția apei pe continente și în oceane. În martie, atunci când acumularea zăpezii din America de Nord și Eurasia atinge niveluri maxime, centrul de masă se deplasează cu aproximativ 3 milimetri spre Polul Nord.

O lună mai târziu, fenomenul se manifestă într-o altă direcție. În aprilie, acumularea apei provenite din precipitații în bazinul Amazonului ajunge la aproximativ 2.400 de gigatone, contribuind la deplasarea centrului de masă cu 2,2 milimetri spre America de Sud.

Și sezonul musonic din Asia de Sud-Est influențează distribuția masei. Cercetătorii au estimat că acumulările de apă din această regiune ating aproximativ 600 de gigatone în noiembrie, contribuind la oscilațiile anuale ale geocentrului.

Între august și octombrie, topirea gheții și precipitațiile determină creșterea cantității de apă din oceane, iar centrul de masă se deplasează spre sudul Oceanului Pacific. Dimensiunile uriașe ale Pacificului fac ca modificările distribuției apei din această regiune să aibă o influență mai mare decât variațiile din alte bazine oceanice.

Atmosfera contribuie, la rândul său, la aceste schimbări. Aerul rece și dens acumulat în timpul iernii modifică distribuția masei atmosferice, iar efectele sale pot fi observate în ambele emisfere, în funcție de anotimp.

Cercetătorii au utilizat modele meteorologice dezvoltate de Centrul European pentru Prognoze Meteorologice pe Termen Mediu pentru a evalua contribuția atmosferei. Rezultatele indică faptul că deplasările geocentrului reflectă efectele combinate ale oceanelor, apei continentale și masei atmosferice.

Deplasările sunt mai mici decât se credea. De ce contează pentru GPS și navigație

Una dintre cele mai interesante concluzii ale studiului este că deplasările anuale ale centrului de masă sunt mai mici decât estimările anterioare. Donald Argus, cercetător la NASA JPL și coordonator al studiului, explică faptul că amplitudinea mișcării este acum estimată la aproximativ jumătate din valoarea considerată probabilă în urmă cu opt ani.

Această diferență sugerează că redistribuirea masei apei și aerului între emisfere este mai redusă decât indicau calculele anterioare. Rezultatul nu înseamnă că planeta pierde masă sau că deplasările centrului său de masă reprezintă un pericol. Este vorba despre rafinarea unor măsurători științifice importante pentru înțelegerea modului în care funcționează sistemul terestru.

De ce contează însă câțiva milimetri? Centrul de masă al Pământului reprezintă un punct de referință esențial pentru măsurătorile geodezice și determinarea precisă a pozițiilor de la suprafața planetei. Erorile în stabilirea acestui reper pot afecta calculele utilizate în cartografiere, navigația prin satelit sau monitorizarea modificărilor nivelului mărilor.

Felix Landerer, unul dintre autorii studiului, subliniază că lumea modernă depinde de măsurători de poziționare extrem de precise. Înțelegerea mecanismelor care modifică sistemele de referință terestre poate contribui la îmbunătățirea navigației maritime, a logisticii globale și a agriculturii de precizie.

Importanța acestor tehnologii este evidențiată și de alte proiecte spațiale. De exemplu, NASA testează sisteme de navigație fără GPS , prin care sateliții pot determina autonom poziția folosind observații asupra altor obiecte aflate pe orbită.

În paralel, misiunea GRACE-FO, dezvoltată de NASA împreună cu Centrul German pentru Geoștiințe, monitorizează modificările câmpului gravitațional al Pământului pentru a urmări redistribuirea apei. Datele colectate de cei doi sateliți ai misiunii sunt compatibile cu rezultatele noului studiu, iar NASA pregătește deja o nouă generație de instrumente, prin misiunea GRACE-C, a cărei lansare este vizată pentru sfârșitul anului 2028.

Descoperirea oferă astfel o perspectivă diferită asupra unei planete pe care o considerăm stabilă. Chiar dacă nu putem observa aceste mișcări în viața de zi cu zi, Pământul se modifică permanent sub influența unor procese naturale, de la topirea gheții din Antarctica  până la circulația apei în oceane și atmosferă. Sateliții le permit acum oamenilor de știință să urmărească aceste schimbări cu o precizie greu de imaginat în urmă cu doar câteva decenii.

„Baywatch” revine în 2027 cu o nouă generație de salvamari. Cine îi înlocuiește pe Pamela Anderson și David Hasselhoff VIDEO