Obwohl sie den Vergleich nicht besonders mögen, mussten Wissenschaftler des GOCE-Satellitenteams zugeben, dass neue Daten, die das Schwerefeld der Erde – oder Geoid – zeigen, unseren Planeten wie eine rotierende Kartoffel aussehen lassen. Nach nur zwei Jahren im Orbit hat der schlanke und attraktive Satellit GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) der ESA genügend Daten gesammelt, um die Schwerkraft der Erde mit unübertroffener Präzision zu kartieren. Obwohl unsere Welt sicherlich nicht wie eine sich drehende Knolle aussieht, zeigt diese übertriebene Ansicht das genaueste Modell der Schwerkraftschwankungen auf dem Planeten.
Das Geoid ist nichts anderes, als wie sich die Ozeane verändern würden, wenn außer der Schwerkraft keine anderen Kräfte auf unseren Planeten wirken würden.
„Wenn wir eine homogene Kugel hätten, wäre es eine langweilige Kugel“, sagte GOCE-Wissenschaftler Roland Pail von der Technischen Universität München heute bei der Pressekonferenz. „Aber aufgrund der Rotation kommt es zu einer Abflachung der Erde, und wir haben eine Topographie wie Berge und eine unregelmäßige Massenverteilung im Erdinneren. Was wir Ihnen hier im Prinzip zeigen, ist das Schwerefeld bei Abweichungen durch inhomogene Massenverteilungen auf der Erde und im Erdinneren.“
Während ein früherer Gravitationssatellit, das Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE), 8 Jahre lang in Betrieb war, wurden die meisten neuen Daten von GOCE in etwa 14 Monaten gesammelt und liefern Daten, die zuvor nicht vorhanden waren.
GOCE ist in der Lage, winzige Variationen der Schwerkraft über der Erde zu erkennen, und die Daten werden verwendet, um eine idealisierte Oberfläche zu konstruieren, die Schwerkraftklumpen und Unebenheiten nachzeichnet und die Form der Ozeane ohne Winde, Strömungen, Erdrotation und anderes darstellt Kräfte.
Durch den Vergleich von Meeresspiegel- und Geoiddaten enthüllt GOCE Daten zu Meeresströmungen und -zirkulation, Meeresspiegeländerungen und Eisdynamik, sagte Rory Bingham von der University of Newcastle, die zum Verständnis des Wärmetransports und des sich ändernden Klimas beitragen.
Interessant ist aber auch, wie GOCE-Daten sich verschiebende tektonische Platten bei Erdbeben und Magmabewegungen unter Vulkanen aufdecken. Nach den Erdbeben in Japan schauen Wissenschaftler genau hin, denn die Daten sollen einen dreidimensionalen Blick auf das Geschehen im Erdinneren ergeben. Auch wenn die Bewegung aus dem Weltraum nicht direkt beobachtet werden kann, erzeugen Erdbeben Signaturen in Gravitationsdaten, die verwendet werden könnten, um die Prozesse, die zu diesen Naturkatastrophen führen, zu verstehen und letztendlich dazu zu beitragen, sie vorherzusagen.
„Obwohl diese Beben auf große Erdbewegungen zurückzuführen sind, sind die Signale in der Höhe des Satelliten sehr klein. Aber wir sollten sie trotzdem in den Daten erscheinen lassen“, sagt Dr. Johannes Bouman vom Deutschen Geodätischen Forschungsinstitut.
GOCE im Orbit. Bildnachweis: ESA
„GOCE wird uns dynamische Topographie- und Zirkulationsmuster der Ozeane mit noch nie dagewesener Qualität und Auflösung liefern“, sagt Professor Reiner Rummel, ehemaliger Leiter des Instituts für Astronomische und Physikalische Geodäsie an der Technischen Universität München. „Ich bin zuversichtlich, dass diese Ergebnisse dazu beitragen werden, unser Verständnis der Dynamik der Weltmeere zu verbessern.“
„Man könnte sagen, GOCE war in seiner frühen Konzeption eher Science-Fiction“, sagt Volker Liebig, Direktor des Erdbeobachtungsprogramms der ESA. „GOCE hat jetzt klar bewiesen, dass es sich um eine Mission auf dem neuesten Stand der Technik handelt.“
Quellen: GOCE-Pressebriefing , Pressemitteilung der ESA
