Scientia

Cutremurul din Tōhoku, ce a zguduit Japonia pe data de 11 martie 2011, a schimbat câmpul gravitaţional al Pământului destul de mult cât să afecteze orbitele sateliţilor. Citiţi în continuare detalii din unele studii efectuate pe această temă.

Traiectoria modificată a sateliţilor sugerează că acest cutremur a fost mai puternic şi de mai mare adâncime decât au indicat instrumentele de pe Pământ.

Şi nu este vorba de orice sateliţi, ci despre navele spaţiale gemene de la Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), care zboară la 220 kilometri distanţă una de alta într-o orbită polară şi la 500 de kilometri deasupra Pământului. Misiunea lui GRACE este să cartografieze câmpul gravitaţional al Pământului şi face acest lucru monitorizând efectul variaţiilor de minut din câmp asupra traiectoriilor sateliţilor şi distanţei modificate dintre ei.

Câmpul gravitaţional al Pământului se schimbă ori de câte ori există o redistribuire de masă pe suprafaţa sa. Această redistribuire poate fi un rezultat al ninsorii, al topirii calotelor glaciare sau al cutremurelor. „Acest câmp gravitaţional perturbat afectează orbitele sateliţilor”, explică Shin-Chan Han de la Centrul Goddard de Zbor Spaţial al NASA, din Greenbelt, Maryland.

Megacutremure măsurate

Han şi colegii lui deja au studiat efectele a două cutremure precedente - cutremurul din Sumatra-Andaman din 2004 şi cutremurul de anul trecut din Chile. După ce GRACE a fost lansat în 2002, acestea au fost singurele cutremure ce au avut un efect măsurabil asupra orbitelor sateliţilor, până la cutremurul din Tōhoku.

Acum, echipa lui Han a folosit cel mai recent mega-cutremur pentru a arăta că perturbările din orbitele sateliţilor pot fi utilizate pentru a estima magnitudinea şi locaţia cutremurului, împreună cu estimările bazate pe seismografele de suprafaţă şi pe măsurăturile GPS.

Cercetătorii au calculat cum s-a schimbat viteza relativă a celor doi sateliţi când aceştia au trecut peste zona afectată. GRACE a înregistrat variaţii în câmpul gravitaţional datorită şi altor procese, dar aceste semnale de fundal au avut loc pe o distanţă mai mare decât cea a cutremurului, şi astfel au putut fi identificate şi scoase din calcul.

Misiune nouă

Semnalele ce au mai rămas au arătat că rata la care distanţa dintre cei doi sateliţi GRACE s-a schimbat - aşa-numita rată de distanţă - a fost de două ori mai mare în luna de după cutremur decât în luna de dinaintea lui.

Cercetătorii au construit apoi modele ale cutremurului din Tōhoku, folosind datele de la seismografe şi instrumente de suprafaţă GPS şi au estimat că rata de distanţă a sateliţilor ar putea fi în aceste modele. Ei au descoperit că un model în care cutremurul are o magnitudine de 9.1 şi are loc în straturile de mai jos ale scoarţei Pământului, se aproprie mai mult de adevărata rată de distanţă. În schimb, estimările convenţionale au spus că acest cutremur din Tōhoku a avut o magnitudine de 9.0 şi a fost localizat în straturile superioare ale scoarţei terestre.

NASA şi DLR, agenţia spaţială germană, ce sunt parteneri în GRACE, plănuiesc o nouă misiune în care să se măsoare cu o precizie mai mare schimbările din câmpul gravitaţional al Pământului. Acest lucru ar permite sateliţilor să monitorizeze cutremure cu o magnitudine mai mică de 7.5, care au loc aproape în fiecare lună undeva pe Pământ.

Han a prezentat rezultatele la Uniunea Americană Geofiziciană din San Francisco.

Textul reprezintă traducerea articolului Japan megaquake shifted gravity satellite orbits, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Irina Delia Duceac