Японское землетрясение сместило орбиты гравитационных спутников

Японское землетрясение сместило орбиты гравитационных спутников

Спутники GRACE (изображение NASA)

Землетрясение Тохоку, поразившее Японию 11 марта, изменило гравитационное поле Земли так, что повлияло на орбиты спутников.

Это говорит о том, что землетрясение было сильнее и глубже, чем показали земные инструменты.

Речь идёт о космических аппаратах-близнецах GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment, «Эксперимент по изучению климата и гравитационных возмущений»), которые летают в 220 км друг от друга по полярной орбите примерно в 500 км над Землёй. Задача миссии заключается в составлении карты гравитационного поля планеты. Спутники выполняют её, контролируя влияние мельчайших изменений поля на свои траектории и расстояние между зондами.

Гравитационное поле Земли меняется всякий раз, когда происходит перераспределение массы на её поверхности. Это может быть результатом снегопада, наводнения, таяния ледяных шапок — или землетрясений.

Шинчан Хан из Центра космических полётов им. Годдарда (НАСА, США) и его коллеги уже изучали эффекты двух предыдущих мегатолчков — Суматранско-Андаманского землетрясения 2004 года и прошлогоднего чилийского. За время существования спутников GRACE (их запустили в 2002 году) только эти катаклизмы оказали измеримое влияние на орбиты спутников. Тохоку стало третьим.

На этот раз учёные смогли показать, что нарушение спутниковых орбит можно использовать для независимой оценки мощности и эпицентра землетрясения наряду с данными сейсмографов и GPS-измерений.

Исследователи вычислили, как изменилась скорость относительного движения двух спутников, когда они проходили над областью катаклизма. GRACE записывают вариации гравитационного поля, связанные и с другими процессами, но эти изменения фонового сигнала происходят в бóльших временных масштабах, чем землетрясения.

Выяснилось, что скорость, с которой менялось расстояние между двумя спутниками GRACE, была в два раза выше в течение месяца после землетрясения, чем за месяц до этого.

Затем учёные построили несколько моделей землетрясения с помощью данных сейсмографов и GPS-приборов, дабы оценить, какой была бы скорость изменения диапазона дальности, если бы на неё повлияло землетрясение. Оказалось, что лучше всего то, что произошло, объясняет землетрясение в нижней коре магнитудой 9,1, тогда как землетрясение Тохоку, по показаниям наземных датчиков, имело место в верхней части коры и обладало мощностью 9,0.

Результаты исследования были представлены на конференции Американского геофизического союза.

По материалам: NewScientist
Источник: Компьюлента