Центр массы Земли оказался не таким подвижным, как думали ученые

По сравнению с оценкой восьмилетней давности подвижность упала вдвое.

Ученые NASA выяснили, как из-за перераспределения воды, льда и воздуха в течение года меняется положение центра массы Земли. Масштаб этих смещений измеряется несколькими миллиметрами, однако даже такая величина имеет значение для спутниковой навигации и картографии.

В рамках проекта ученые разработали новый метод расчета сезонных перемещений центра массы планеты. В основе подхода лежат данные лазерного наблюдения за спутниками LAGEOS, GPS и аппаратов на низкой околоземной орбите. Модель также учитывает деформацию земной коры под весом воды и льда.

Попутно исследователи выяснили, что прежние оценки масштаба колебаний положения центра массы были завышены. По словам геофизика Дональда Аргуса, центр массы Земли перемещается примерно вдвое меньше, чем предполагалось всего 8 лет назад.

Сильнее всего на положение центра массы влияет вода на континентах. В марте снежный покров Северной Америки и Евразии достигает максимума и смещает геоцентр примерно на 3 миллиметра в сторону Северного полюса, но уже в апреле около 2400 гигатонн воды накапливается в бассейне Амазонки, сдвигая центр массы примерно на 2.2 миллиметра в сторону Южной Америки.

С августа по октябрь важную роль играют океаны, получающие талую и дождевую воду: в это время центр массы смещается в сторону южной части Тихого океана. Из-за огромной площади Тихого океана изменения его массы сильно влияют на общую картину.

Для оценки роли атмосферы исследователи использовали модель Европейского центра прогнозов погоды. Расчеты показали, что холодный и плотный зимний воздух увеличивает массу атмосферы над Аравийским полуостровом, Азией и северной частью Африки к 21 декабря. Аналогичный эффект над Южной Америкой и Южной Африкой наблюдается к 21 июня.

Полученные оценки согласуются с данными миссии Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On. Ее спутники с 2018 года измеряют ежемесячные изменения гравитационного поля Земли, возникающие главным образом из-за перемещения воды над поверхностью и под ней.