Dünya'nın kütle merkezinin hareketi yeniden hesaplandı! Bilim insanları şaşırtıcı bir fark buldu

NASA'nın Jet Propulsion Laboratory (JPL) öncülüğünde yürütülen yeni bir araştırmada, Dünya'nın kütle merkezinin her yıl önceki tahminlerden çok daha az hareket ettiği ortaya çıktı. Bilim insanları, bu hareketin nedenlerini ve sonuçlarını detaylı biçimde inceledi. Araştırmaya Nevada Üniversitesi, Montana Üniversitesi ve Almanya'daki GFZ Helmholtz Jeobilim Merkezi'nden uzmanlar da katıldı. Elde edilen verilere göre, Dünya'nın kütle merkezi yıllık olarak yalnızca birkaç milimetre yer değiştiriyor ve bu ölçüm, sekiz yıl önce öngörülenden yaklaşık yarı boyutta gerçekleşiyor. Kütle merkezi, gezegenin su, buz ve hava kütlelerinin dinamik hareketleriyle şekilleniyor ve bu hareket, hassas GPS ölçümlerinden küresel deniz seviyesi takibine kadar pek çok teknolojik uygulamayı doğrudan etkiliyor.

Donald Argus liderliğindeki ekip kütle merkezi hareketini netleştirdi

JPL'den jeobilimci Donald Argus'un liderliğinde yürütülen araştırma, Dünya'nın kütle merkezi hareketinin hassasiyetle ölçülmesini hedefledi. Ekip, 1976 ve 1992 yıllarında fırlatılan LAGEOS uydularından elde edilen verileri kullandı. Bu yoğun metal uydular, yansıtıcı prizmalarla kaplı ve 20'den fazla ülkedeki yer istasyonları tarafından lazerle takip ediliyor. Ancak, bu yer istasyonlarının dünya genelinde düzensiz dağılımı, ölçümlerde boşluklar yaratıyordu. Argus ve ekibi, bu boşlukları kapatmak için alçak yörüngedeki uydulardan GPS izleme ve yörünge verilerini de analizlerine dahil etti. Ayrıca, su ve buzun ağırlığının Dünya'nın kabuğunda yarattığı bükülmenin, yer istasyonlarını hafifçe yerinden oynattığını da hesaplamalara eklediler. Böylece, kütle merkezi hareketiyle ilgili eski tahminlerdeki 7 milimetrelik belirsizlik önemli ölçüde azaltıldı.

Kütle merkezi hareketinde kar, yağmur ve okyanuslar belirleyici rol oynuyor

Bilim insanları, kütle merkezi hareketinin kaynaklarını üç ana başlık altında topladı: okyanuslar, atmosfer ve karasal su kütleleri. Kuzey Amerika ve Avrasya'da biriken kar, her yıl Mart ayında zirveye ulaşarak kütle merkezini Kuzey Kutbu'na doğru yaklaşık 3 milimetre itiyor. Antarktika'daki buz birikimi ve erimesi de bu hareketin önemli bir parçasını oluşturuyor. Mart ayındaki kar zirvesinden sonra, Amazon Havzası'na yağan yağmurlar yaklaşık 2,400 gigaton suyu bölgeye taşıyor ve kütle merkezini Güney Amerika'ya doğru 2.2 milimetre kaydırıyor. Güneydoğu Asya'da muson yağmurları ise Kasım ayında 600 milyar ton su ile ek bir hareket yaratıyor. Eriyen kar ve yağmurların okyanuslara akışı, Ağustos ile Ekim ayları arasında kütle merkezinin Güney Pasifik'e doğru kaymasına neden oluyor. Pasifik Okyanusu'nun büyüklüğü, bu hareketin diğer okyanuslara kıyasla çok daha belirgin olmasına yol açıyor. Ayrıca, Akdeniz, Kızıldeniz, Kuzey, Baltık ve Barents denizleri de küçük ama ölçülebilir katkılar sağlıyor. Atmosferin ağırlığı da göz ardı edilmiyor; soğuk ve yoğun hava, kütle merkezini kış aylarında Asya ve Kuzey Afrika'ya, yaz aylarında ise Güney Amerika ve Güney Afrika'ya doğru kaydırıyor. Avrupa Orta Vadeli Hava Tahminleri Merkezi'nin modelleri, bu atmosferik etkilerin hassas biçimde izlenmesini sağlıyor.

GRACE-FO uyduları ile kütle merkezi hareketi doğrulandı

Ekip, 2018'den itibaren Dünya'nın yerçekimindeki aylık değişimleri izleyen GRACE-FO ikiz uydularının verilerini kullanarak bulgularını test etti. Bu uydular, ağır nehir havzaları ve su kütleleri üzerinden geçerken kütle merkezi hareketlerini yüksek hassasiyetle tespit ediyor. Uzmanlar, GRACE-FO verileri ile kendi hesaplamalarının büyük ölçüde örtüştüğünü belirledi. Donald Argus, "Artık Dünya'nın kütle merkezinin yıllık ileri geri hareketinin, sekiz yıl önce tahmin edilenin yaklaşık yarısı kadar olduğunu biliyoruz" diyerek, bu bulgunun gezegenin su ve hava kütlelerinin hareketinin daha önce düşünülenden daha küçük olduğunu gösterdiğini vurguladı. Ancak, ilerleyen yıllarda daha fazla izleme verisi elde edildikçe, bu tahminin doğruluğu yeniden değerlendirilecek. Özellikle 7 milimetrelik eski tahmin farkının gerçekten daralıp daralmadığı, yeni küresel analizlerle netleşecek.