NASA a ESA představují 3D vizualizaci zemského geoidu, která odhaluje, jak se gravitace mění v každém koutě planety, a jejíž využití sahá daleko za hranice pouhé zvědavosti.
Planeta ve tvaru zdeformované brambory: právě to ukazuje nejnovější vizualizace zveřejněná NASA, a ačkoli se to na první pohled může jevit jako vtip, jedná se o jeden z nejcennějších vědeckých nástrojů, jaké kdy byly vytvořeny k pochopení toho, jak funguje zemská gravitace. Mapa nemá za cíl zachytit fyzický vzhled našeho světa, ale něco mnohem méně viditelného a mnohem výmluvnějšího.
Co přesně na této mapě vidíme?
Tento trojrozměrný obrázek znázorňuje zemský geoid, tedy pomyslnou plochu, kterou by měla hladina moře, kdyby na ni působila pouze gravitace planety a její rotace, bez vlivu přílivů a odlivů, větrů a oceánských proudů. Většina z nás si Zemi představuje jako dokonalou kouli vznášející se ve vesmíru, ale vědci již delší dobu poukazují na to, že naše planeta je na pólech mírně zploštělá v důsledku kombinace odstředivé síly vznikající při rotaci a vlastní gravitační přitažlivosti. Až donedávna však nebylo přesně známo, že ani tato gravitace není na celém povrchu rovnoměrná.
Vědecký projekt monumentálního rozsahu
Za touto vizualizací stojí kolosální práce. Mapa vychází z modelu GOCO06s, který vyvinulo mezinárodní konsorcium GOCO (zkratka pro Gravity Observation Combination), sdružení univerzit z Rakouska, Německa a Švýcarska. Andreas Kvas z Institutu geodézie Technické univerzity v Grazu (Rakousko) vedl tým společně s kolegy z univerzit v Bonnu, Mnichově a Bernu. Společně zpracovali více než miliardu pozorování shromážděných v průběhu 15 let 19 různými satelity, včetně misí GRACE agentury NASA a GOCE agentury ESA.
Konečnou vizualizaci vytvořilo Scientific Visualization Studio v Goddardově kosmickém letovém středisku NASA. Aby byly gravitační odchylky viditelné lidským okem, byly zvětšeny 10 000krát. Bez tohoto zesílení by tato vlnění byla zcela neviditelná: výška geoidu kolísá pouze mezi +85 metry na Islandu a -106 metry na jihu Indie, což je v porovnání s celkovou velikostí planety minimální rozdíl.
Dvě mise, dvě doplňující se funkce
Každá vesmírná mise přispěla ke konečnému výsledku něčím jiným. Satelity GRACE agentury NASA letěly ve dvojici a s extrémní přesností měřily změny vzdálenosti mezi sebou, což umožňovalo detekovat změny gravitace způsobené pohybem mas vody, ledu a vlhkosti na Zemi. Mise GOCE agentury ESA zase využívala gradiómetr, přístroj schopný zachytit gravitační rozdíly ve velmi jemném prostorovém měřítku, čímž poskytovala rozlišení potřebné k doplnění mozaiky. Společně tak jedna mise zaznamenávala časové změny a druhá poskytovala prostorové detaily.
Mnohem více než jen vizuální kuriozita
Odborníci na geodézii, vědu zabývající se tvarem a rozměry Země, považují tuto mapu za zásadní pracovní nástroj. Její užitečnost sahá od přesného měření skutečné nadmořské výšky přes kalibraci satelitních navigačních systémů až po tvorbu vysoce přesné topografické kartografie. Je také nezbytná pro výzkum kritických jevů, jako je vzestup hladiny moře, úbytek hmoty ledovců nebo kolísání zásob podzemní vody.
Samotná studie doprovázející tento model výslovně zdůrazňuje její uplatnění v oceánografii, geofyzice a při zavádění globálních referenčních systémů. Ačkoli tedy Země na tomto znázornění vypadá jako zdeformovaná hlíza, vědecký význam této mapy je obrovský, mnohem větší, než by se dalo podle jejího vzhledu „vesmírné brambory“ předpokládat.