Учёные NASA с беспрецедентной точностью измерили небольшие перемещения центра масс Земли. Эта точка не совпадает с геометрическим центром планеты и в течение года описывает вокруг него петлю размером в несколько миллиметров. Полученные данные важны для спутниковой навигации, картографии и определения высот.
Причина смещений связана с сезонным перераспределением воды, льда и воздуха. Если бы Земля была однородным твёрдым шаром, её центр масс оставался бы неподвижным относительно геометрического центра. Однако прежние международные оценки 2017 и 2023 годов отличались почти на 7 мм, что сопоставимо с величиной самого измеряемого эффекта.
Новый способ расчёта разработала группа геофизика Дональда Аргуса из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL). Исследователи объединили лазерные измерения спутников LAGEOS, запущенных в 1976 и 1992 годах, данные GPS и сведения о движении аппаратов на низких орбитах. В расчёты также включили проседание земной коры под меняющимся весом воды и льда, из-за которого перемещаются наземные станции.
По словам Аргуса, теперь ежегодное движение центра масс оценивается примерно вдвое меньше, чем восемь лет назад. Это указывает на то, что объём воды и воздуха, перемещающийся между полушариями, оказался меньше прежних оценок. В марте снег в Северной Америке и Евразии смещает центр примерно на 3 мм к Северному полюсу, а в апреле бассейн Амазонки накапливает около 2400 гигатонн дождевой воды и притягивает его на 2,2 мм в сторону Южной Америки.
Осенью на положение центра влияют паводки и таяние льда, увеличивающие массу южной части Тихого океана. Плотный холодный воздух в разные сезоны также меняет направление смещения — к Аравии и Азии либо к Южной Америке и Южной Африке. Результаты исследования уже согласуются с наблюдениями миссии GRACE-FO, а в 2028 году её должна сменить GRACE-C, которая продолжит почти 25-летние наблюдения за перемещением воды и льда на Земле.
Соавтор исследования Феликс Ландерер из JPL подчеркнул, что даже микроскопические изменения имеют практическое значение для систем, основанных на точном определении координат. Понимание причин смещения систем отсчёта позволит совершенствовать технологии, используемые в мировой морской логистике и точном земледелии, сообщает МК.