Снег, муссоны и океаны ежегодно сдвигают центр массы Земли

Если бы Земля была идеально твердым шаром, ее центр массы находился бы точно в геометрическом центре. Но на реальной планете вода постоянно перемещается между океанами и сушей, снег накапливается и тает, а плотность воздуха меняется по сезонам. Все это понемногу перераспределяет массу Земли и сдвигает ее центр на несколько миллиметров.

Отследить эти сдвиги команда Лаборатории реактивного движения NASA решила по движению спутников. Они обращаются вокруг центра массы Земли, поэтому даже очень небольшое его смещение можно заметить по тому, как меняются расстояния между аппаратами и наземными станциями. Для расчетов ученые объединили лазерные измерения спутников LAGEOS, данные GPS и орбиты нескольких аппаратов на низкой околоземной орбите. В модель также включили деформации земной коры под весом воды и льда.

Расчеты показали, что сезонные перемещения центра массы меньше, чем считалось восемь лет назад. Весной сильнее всего его тянет на север: к марту в Северной Америке и Евразии накапливается снег, и центр массы уходит примерно на 3 мм к Северному полюсу. Уже в апреле максимум воды приходится на бассейн Амазонки, и смещение разворачивается примерно на 2,2 мм в сторону Южной Америки.

К концу лета и осенью больше воды оказывается в океанах из-за таяния льда и осадков, поэтому центр массы смещается к южной части Тихого океана. Свой вклад вносят и сезонные изменения воздуха: зимой холодная и более плотная атмосфера добавляет массу одним регионам сильнее, чем другим.

Эти оценки хорошо совпали с наблюдениями миссии GRACE-FO, которая следит за тем, как меняется гравитационное поле Земли из-за перемещения воды.

Ранее астрофизик Ксения Капорцева спрогнозировала, что после 2030 года магнитные бури на несколько лет станут гораздо реже.

Иллюстрация NASA’s Scientific Visualization Studio