Новий метод визначення форми Землі

За допомогою супутників ми можемо відносно точно виміряти глибину його западин і висоту виступів. Власне кажучи, ця робота вже ведеться. І вона досить цікава практично, адже в тих точках геоїда, де гравітація сильніше, ніж обумовлює його форма, близько до поверхні знаходяться поклади незвично важких або легких речовин.

Але щоб все коректно порахувати за допомогою супутників, їх вимірювальні інструменти потребують частої калібрування. А обробка даних вимагає величезних обчислювальних потужностей.

Те, що гравітаційне поле Землі неоднорідне, відомо давно, але от використовувати таку неоднорідність для пошуку корисних копалин ще не вдавалося. (Тут і нижче ілюстрації Ruxandra Bondarescu et al.)

Група дослідників з Цюріхського університету (Швейцарія) на чолі з Руксандрой Бондареску запропонувала більш простий і, здається, вельми точний метод визначення форми геоїда і навіть гравітаційних аномалій за допомогою всього одного типу інструментів. Правда, в допомогу інструменту доведеться надати теорію відносності.

Як всі пам’ятають, з останньої випливає, що час швидше тече вище рівня моря і повільніше — нижче нього (з-за більш високої гравітації). Відповідно до проведеного моделювання, вже існуючі атомні годинники цілком здатні зафіксувати з високою точністю як висоту земної поверхні (на якій вони розміщені) відносно рівня моря, так і великі родовища мінералів. Вимірювальна система такого роду повинна складатися з двох атомних годин, сполучених оптоволоконним кабелем. При цьому швидкість протікання часу для кожних годин вимірюється і порівнюється між собою. За розрахунками, така система повинна виявитися не тільки значно простіше, але і точніше супутникових спостережень, сьогодні почитающихся найефективнішими в даному питанні.

Ключові слова тут — «великі родовища»: поки що, на жаль, точність наявних атомних годин дозволяє виявити лише аномально важкі або легкі породи на глибинах, скажімо, в два кілометри при радіусі сфери такого матеріалу в 1,5 км (якщо він розташований сферично), а відхилення від середньої густини земної кори становлять 20%. Зрозуміло, коли мова йде про більш (або менш) щільному матеріалі, можна виявити і менше родовище. Як і в тому випадку, якщо аномальні по щільності породи близькі до поверхні.

Поки, правда, розмірами атомні годинники нагадують холодильник, а стоять незрівнянно більше. Однак на фоні витрат на супутники і суперкомп’ютери такі дрібниці просто блякнуть.

В майбутньому, справедливо зазначають автори роботи, слід очікувати істотного збільшення точності атомних годинників та їх можливостей щодо виявлення родовищ корисних копалин.

Відповідне дослідження опубліковане в Geophysical Journal International, а з його препринтом можна ознайомитися тут. Популярно і щодо детально концепція викладена в блозі провідного автора роботи.

Підготовлено за матеріалами Phys.Org та інших ресурсів.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *