מדע / שני לוויינים יעקבו אחר שינויים זעירים במאסה של יבשות ואוקיינוסים
יובל דרור
תצלום: נאס”א לווייני “גרייס”. ינועו סביב כדור הארץ במשך חמש שנים
300 שנה אחרי שהתפוח נפל על ראשו של אייזיק ניוטון, נפילה שלפי האגדה סייעה לו לנסח את חוקי כוח המשיכה, עומדת סוכנות החלל האמריקאית, נאס”א, לשגר לחלל שני לוויינים אשר ימדדו בדייקנות את אזורי כוח המשיכה השונים על כדור הארץ ויסייעו למדענים להבין כיצד התאושש כדור הארץ מעידן הקרח. כיום לדוגמה, ידוע שכוח המשיכה בהודו נמוך בכאחוז אחד מאשר באזורים אחרים על פני כדור הארץ הודות לשינויים שחלו בכוח משיכה באזור, מאז עידן הקרח.
כדור הארץ, מסבירים חוקרי נאס”א, אינו חלק אלא מלא בגושים – אותם אנו מכנים בשם הפשוט “הרים”. הרים אלה, כמו גם האוקיינוסים הגדולים, גורמים לשינויים בכוח המשיכה באזורים שונים בכדה”א -ככל שהמאסה של הר או אוקיינוס גדולה יותר, כוח המשיכה חזק יותר.
ד”ר מייקל ווטקינס, העומד בראש הפרויקט החדש, מסביר, כי על כדור הארץ קיימים שני סוגי כוחות משיכה מרכזיים. “כוח המשיכה הראשון כמעט ואינו משתנה במהלך השנים, והשינויים שכן חלים בו, מתרחשים בדרך כלל מכיוון שלאוקיינוסים נוספים מים בשל התחממות הקטבים והפיכת הקרח למים”.
כוח המשיכה השני, לטענת ווטקינס, הוא זה שמשתנה לעתים קרובות יותר, זאת במונחים של התפתחותו של כוכב לכת. “שטחם של הקוטב הצפוני והדרומי היה בעבר גדול יותר. העובדה שהקטבים נמסים באיטיות, מפחיתה את הלחץ שמפעילה שכבת הקרח על האדמה, ולכן האדמה מתרוממת. זו הסיבה שצפון קנדה וסקנדינוויה מתרוממות במאות השנים האחרונות – כדה”א – שצורתו נוטה לאליפטיות – חוזר להיות כדורי וזה מתבטא בשינויים באזורי כוח המשיכה שלו”, אמר בראיון שהתפרסם באתר של נאס”א.
הדרך המסורתית למדוד את כוח המשיכה באזור מסוים פשוטה להחריד: מפילים משהו ובודקים את מסלול נפילתו. ה”משהו” הזה נקרא “מד-כובד”. בעוד שהפתרון הזה פשוט, יש בו חסרון בולט: צריך להפיל אותו בכל נקודה ונקודה בעולם כדי לקבל תמונת מצב מלאה. כאן נכנסת נאס”א לתמונה.
בשבועות הקרובים תזניק נאס”א לחלל שני לוויינים המכונים Climatic Grace( Experiment Gravity Recovery and), שיסייעו בבניית מפה מדויקת יותר של השינויים שחלים בכוח המשיכה. הלוויינים ינועו סביב כדור הארץ במשך חמש שנים, במהירות קבועה ובמרחק של 220 קילומטר זה מזה. קרן רדיו שתישלח בין שני המכשירים תאפשר לצוות החוקרים למדוד את המרחק ביניהם בדיוק של חמישית מעוביה של שערת אדם, או מיקרון אחד.
“דמיין לך שהלוויינים מתקרבים להר גדול. הלוויין הראשון ירגיש את המאסה של ההר לפני שהלוויין השני ירגיש בו ולכן הלוויין הראשון יימשך אליו (בגלל כוח המשיכה) במהירות גבוהה יותר מהלוויין השני, ובכך ישתנה המרחק בין שני הלוויינים”, הסביר ווטקינס. “את השינויים הזעירים האלה נדע למדוד וכך נוכל למפות את כל כדור הארץ”.
לדברי ווטקינס, המפה שתיבנה על סמך המדידות של לווייני “גרייס”, תהיה מדויקת פי 100 מהמפות שיש כיום, המבוססות בעיקר על מודלים מתמטיים. לדברי ווטקינס, הלוויינים ימפו את כדור הארץ פעם בחודש ומכיוון שהמשימה תימשך לפחות חמש שנים, יוכלו החוקרים לבדוק שינויים זעירים בין המפות השונות. “נוכל לראות שינויים קטנטנים במאסות של יבשות ואוקיינוסים, שינויים בהם כמעט ואי אפשר להבחין באמצעות מדידות אחרות”.
