29.07.2003 · Das deutsch-amerikanische Forschungsprojekt "Grace" hat das irdische Schwerefeld mit hoher Präzision vermessen.
© University of Texas
Gravitationsanomalien nach Grace
Selbst wenn man alle Gebirge und Tiefseegräben auf der Erdoberfläche ausgliche, hätte die Erde keineswegs die Idealform einer Kugel. Denn die Oberfläche unseres Planeten weist zusätzlich zahlreiche Dellen und Beulen auf, die schwerkraftbedingt zustande kommen. Obwohl deren Höhen und Tiefen bis zu 200 Meter betragen können, bleiben uns diese Strukturen wegen ihrer großen Ausdehnung im Alltag verborgen. Gleichwohl lassen sich die auch als "Anomalien" bezeichneten Abweichungen von der idealen Kugelform messen.
Ein globales Bild der Beulen und Dellen leiten die Geowissenschaftler aus den Bahnen von Satelliten ab. Keiner der vielen tausend Kunstmonde umrundet die Erde nämlich auf einer nach den Gesetzen der Himmelsmechanik zu erwartenden idealen elliptischen Bahn. Denn die Unebenheiten im Schwerefeld der Erde wirken sich bis in den erdnahen Weltraum aus. Durchfliegt ein Satellit eine Schwereanomalie, wird seine Bahn ein wenig gestört. Dieser Effekt ist jetzt bei den im vergangenen Jahr gestarteten Zwillingssatelliten des deutsch-amerikanischen Forschungsprojektes "Grace" besonders genau vermessen worden.
Präzisionsmessungen
Während die Schwereanomalien bislang nur auf wenige Meter genau bekannt waren, sind mit den in 220 Kilometer Abstand voneinander fliegenden Grace-Satelliten Präzisionsmessungen von wenigen Zentimetern Genauigkeit möglich geworden. Vor wenigen Tagen haben die beteiligten Institute, darunter auch das Geo-Forschungszentrum in Potsdam, die erste mit diesen Kunstmonden gewonnene Schwerekarte veröffentlicht. In den blau markierten Gebieten ist die Schwerkraft bis um 60 Milligal geringer als normal. (Ein Milligal entspricht dabei einem Millionstel der mittleren Schwerebeschleunigung, die wir in Meereshöhe erfahren.) Der östliche kanadische Schild, die Hochebene von Tibet und der Tiefseeboden zwischen Indien und Westaustralien liegen in solchen Zonen niedrigerer Schwerkraft.
© University of Texas
Gravitationsanomalien aus jahrzehntelanger Beobachtung mit Satelliten
Ein anderswo hundert Kilogramm schwerer Mensch wäre dort um sechs Gramm leichter. In den Gebieten positiver Schwereanomalien, also in Südostasien, entlang der Pazifikküste Südamerikas und entlang des mittelozeanischen Rückens im Nordatlantik ist das Körpergewicht dagegen um rund sechs Gramm höher.
