Учёные смогли определить положение центра масс Земли с погрешностью менее миллиметра. Результаты работы опубликованы в Geophysical Journal International. Такая точность позволяет отслеживать сезонные и долгосрочные изменения распределения массы планеты.
Для измерений исследователи использовали данные о движении спутников. Аппараты обращаются вокруг общего центра масс Земли, поэтому даже небольшое смещение этой точки отражается на их орбитах. Положение спутников определяли с высокой точностью, сопоставляя данные наземных наблюдений и космических аппаратов.
Ранее для подобных расчётов применялись сферические спутники LAGEOS, покрытые отражающими панелями. Лазерные обсерватории на Земле отслеживали их положение во времени, что позволяло находить центр масс с точностью примерно до сантиметра. В новой работе к этим методам добавили данные глобальной системы позиционирования GPS, чтобы учитывать малейшие перемещения наземных обсерваторий, а также сведения от множества спутников на низких орбитах.
Расположение центра масс меняется в течение года, поскольку Земля не является неподвижным и однородным объектом. Зимой в Северном полушарии накапливаются снег и лёд, увеличивая массу полярных областей. Одновременно меняется плотность океанской воды из-за сезонного нагревания и охлаждения, а дождевой сезон в бассейне Амазонки перемещает большие объёмы воды к дельте.
Однако сезонное смещение оказалось примерно вдвое меньше, чем предполагали прежние оценки. Это указывает на то, что между полушариями перемещается меньше воды и воздуха, чем считалось ранее, а связь между этими регионами слабее ожидаемой. Учёные также зафиксировали более длительные изменения, связанные с геологическими процессами, включая вулканическую активность и землетрясения.
Точные данные о центре масс помогают изучать изменения в недрах и на поверхности планеты, а также уточнять положение объектов на Земле. Эти измерения важны для транспорта, морских перевозок и отслеживания смещения орбит спутниковых группировок. Кроме того, они позволяют с миллиметровой точностью определять положение условного центра нашей планеты.