Έκτακτη είδηση
This content is not available in your region

Η έλξη της βαρύτητας στη γη

Η έλξη της βαρύτητας στη γη
Μέγεθος Κειμένου Aa Aa

Η βαρύτητα είναι μία από τις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης, μία αόρατη έλξη που κυβερνά τον πλανήτη, από το εσωτερικό της θάλασσας έως και την επιφάνεια της γης. Κι αυτό την κάνει σημείο ζωτικής σημασίας.

“Η βαρύτητα σου δίνει την αίσθηση ότι πέφτεις. Οτιδήποτε σε σπρώχνει προς τα κάτω, είναι σίγουρα η κατεύθυνση της βαρύτητας”, λέει η Κάρλα Μπρέιτενμπουργκ, καθηγήτρια Γεωφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Τεργέστης.

Πρόκειται για μία συνεχή έλξη. Αλλά αν προσθέσεις επιπλέον μάζα σε ένα σημείο ή αν την αφαιρέσεις τότε η βαρύτητα αλλάζει ως προς μία μικρή αλλά μη αμελητέα ποσότητα. Πρόκειται για ένα πραγματικό παζλ για τους επιστήμονες.

“Εδώ και 20 χρόνια θα έλεγα ότι οι επιστήμονες ονειρεύονται μία αποστολή που να προσφέρει υψηλής ποιότητας ανάλυση της βαρύτητας”, τονίζει ο Βόλκερ Λίμπεγκ, διευθυντής του Προγράμματος Εξερεύνησης της γης της Ευρωπαικής Υπηρεσίας Διαστήματος.

Η βαρύτητα διαφοροποιείται συχνά. Μπορεί να μεταβάλλεται στο χρόνο λόγω της κίνησης της μάζας αλλά και να διαφοροποιείται από τόπο σε τόπο.

Εάν σαρώσει κανείς την γη με έναν ειδικό δορυφόρο για την βαρύτητα, το σχήμα της μοιάζει πραγματικά περίεργο.

300 χρόνια αφότου ο Ισαάκ Νεύτωνας παρατήρησε ένα μήλο να πέφτει από ένα δέντρο, μαθητές κοντά στην Τεργέστη της Βόρειας Ιταλίας ανακαλύπτουν τα μυστικά της βαρύτητας.

Πρόκειται για ένα συναρπαστικό σημείο εκκίνησης καθώς υπογείως υπάρχει μία τεράστια σπηλιά, που ονομάζεται “Το μεγάλο Σπήλαιο”. Η παρουσία της σπηλιάς εξηγεί ότι η δύναμη της βαρύτητας σε αυτό το σημείο είναι ελαφρώς μικρότερη. Εάν για παράδειγμα παρκάρεις ένα αυτοκίνητο ενός τόνου εδώ, θα ζυγίζει 5 γραμμάρια λιγότερο από οπουδήποτε αλλού.

Όμως η σπηλιά δεν είναι ο μόνος παράγοντας στο τοπικό πεδίο βαρύτητας.

“Έχουμε κάνει τρεις μετρήσεις σε μισή ώρα και τα παιδιά ρωτούν, “ Μα γιατί υπάρχουν εναλλαγές στην βαρύτητα αφού καθόμαστε στο ίδιο μέρος;” Η απάντηση είναι ότι αλλάζει εξαιτίας της παλίρροιας, καθώς η δράση του φεγγαριού και του ήλιου αλλάζει το πεδίο βαρύτητας και η γη ανταποκρίνεται με ελαστικότητα πάντα σε αυτές τις αλλαγές και παραμορφώνεται”, λέει η Κάρλα Μπρέιτενμπουργκ.

Ο μόνος τρόπος για να έχουμε μία συνολική εικόνα του πεδίου βαρύτητας είναι να βρεθούμε στο διάστημα κι αυτό ακριβώς κάνει η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος στέλνοντας τον δορυφορικό ανιχνευτή βαρύτητας.

Με τα στοιχεία που μεταδίδει ο ειδικός ανιχνευτής βαρύτητας της ΕΣΑ ειδικοί όπως η Κάρλα Μπρέιτενμπουργκ μπορούν να ανιχνεύσουν την δομή και την ιστορία της γης.

Αυτές οι πληροφορίες σχετικά με την βαρύτητα μπορούν να οδηγήσουν τους γεωλόγους σε χρήσιμα υλικά όπως είναι το σιδερομετάλλευμα.

Μπορούν επίσης να αποκαλύψουν πως οι ρίζες των οροσειρών φτάνουν βαθιά στον φλοιό της γης.
Οι μετρήσεις της βαρύτητας μπορούν επίσης να μας πουν πολλά για τους ωκεανούς.

Οι πληροφορίες για το πεδίο βαρύτητας από τον ειδικό ανιχνευτή καταλήγουν στη βάση της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας κοντά στη Ρώμη.
Η ομάδα που διαχειρίζεται αυτές τις πληροφορίες έχει στόχο να δημιουργήσει μία καλύτερη βάση δεδομένων για την επιστημονική κοινότητα.

Ένας από τους βασικούς στόχους του ανιχνευτή είναι να βελτιώσει την γνώση μας για το γεωειδές, ένα είδος “χάρτη βαρύτητας” του πλανήτη.

Αυτή η παράξενη, παραμορφωμένη και θεωρητική άποψη της γης έχει μελετηθεί σε βάθος στο Potsdam, έδρα του γερμανικού Κέντρου έρευνας γεωλογικών επιστημών.

Από το 1995 οι επιστήμονες εδώ στέλνουν στο διάστημα δορυφόρους μετρώντας την βαρύτητα.

Όμως από το 1892 παρακολουθούσαν το πεδίο βαρύτητας χρησιμοποιώντας ένα εκκρεμές ακριβείας σε δωμάτιο με θερμαινόμενο πάτωμα και ελεγχόμενη θερμοκρασία.

“Σήμερα χρησιμοποιούμε δορυφορικά συστήματα όπως το GRACE στην αποστολή “Ανάκαμψη βαρύτητας και Κλιματικό πείραμα” κι αυτό που παρατηρούμε είναι μικρές αλλαγές στην απόσταση μεταξύ των δύο δορυφόρων, καθώς την ώρα που ο ένας έλκεται από την μάζα της γης, ο άλλος μένει στάσιμος”, λέει ο Φρανκ Φλέτνερ, επικεφαλής του γερμανικού κέντρου έρευνας γεωλογικών επιστημών.

Το ζευγάρι των δορυφόρων GRACE δεν διαθέτει την υψηλή ακρίβεια άλλων αποστολών όμως προσφέρει κάτι μοναδικό, μία μηνιαία έρευνα του πεδίου βαρύτητας.

Ο Ίνγκο Σάσγκεν, ερευνητής στο γερμανικό κέντρο, χρησιμοποιεί αυτά τα στοιχεία για να ανιχνεύσει την απώλεια της μάζας των πάγων στη Γροιλανδία την τελευταία δεκαετία.

“Δύο πράγματα μπορείς να καταλάβεις. Το ένα ότι μπορείς να διακρίνεις ένα εποχιακό κύκλο αλλά επίσης μπορείς να διακρίνεις ότι σε ένα διάστημα 10 ετών τα γαλάζια χρώματα αρχίζουν να κυριαρχούν κάτι που σημαίνει ότι το στρώμα πάγου έχει πολύ μικρότερα μάζα από πριν”, τονίζει.

Μετρώντας την κατεύθυνση και την δύναμη του πεδίου βαρύτητας της γης από το διάστημα, μπορούμε να παρακολουθήσουμε όχι μόνο τις κλιματικές αλλαγές αλλά και να εμβαθύνουμε στον φλοιό του μανδύα της γης.

“Η μεγάλη καινοτομία του ανιχνευτή βαρύτητας είναι ότι για πρώτη φορά μπορούμε να έχουμε ένα καθολικό πεδίο που έχει την ακρίβεια και την ανάλυση που μας επιτρέπει να εντοπίζουμε τις αλλαγές της μάζας που συνδέονται με την γεωλογική δομή”, αναφέρει η Κάρλα Μπρέιτενμπουργκ.

Η ανίχνευση του γεωειδούς, του χάρτη βαρύτητας του πλανήτη, είναι επίσης ουσιώδης για την αποκρυπτογράφηση ερωτημάτων σχετικά με την έρευνα και την πλοήγηση.

Η βαρύτητα ωστόσο θα είναι και το μειονέκτημα του δορυφορικού ανιχνευτή καθώς η ταχτύτητα της τροχιάς του θα αλλοιωθεί οδηγώντας στο τέλος της αποστολής του και στην επανείσοδό του στην ατμόσφαιρα.

Η κληρονομιά του είναι μία άνευ προηγουμένου σφαιρική έρευνα όμως για την έλξη της βαρύτητας επάνω στη γη.