La gravità terrestre può davvero essere influenzata dai cambiamenti delle stagioni?

La gravità terrestre. Nasa

Ogni settimana, i lettori della nostra newsletter spaziale, La camera stagna , invia le loro domande affinché il giornalista spaziale Neel V. Patel risponda. Questa settimana: come cambia la gravità terrestre in base alle stagioni e al clima.

Qualcuno mi ha detto recentemente che l'attrazione gravitazionale che la Terra esercita sui satelliti in orbita cambia in base ai cambiamenti stagionali e climatologici delle masse degli specchi d'acqua su cui transitano. Sono scettico per natura e la mia fonte non è esperta di tecnologia spaziale, quindi ti chiedo: potrebbe essere vero? —Shyam

Potrebbe essere difficile credere che una forza come la gravità possa essere soggetta ai capricci del mutare delle stagioni, o agli spostamenti della terra e dell'acqua al suolo. Ma è vero: la gravità terrestre è effettivamente cambiata da entrambi questi fattori.

Il campo gravitazionale terrestre (la rappresentazione 3D dell'influenza gravitazionale del pianeta) non è una sfera uniforme. È pieno di dossi, rigonfiamenti, avvallamenti e depressioni, causati da catene montuose e trincee di acque profonde e altre caratteristiche geologiche. Ciò significa che ci sono alcune aree del pianeta in cui il campo gravitazionale è più potente di altre. Questo vale per ogni singolo oggetto nell'universo. Questo è uno dei motivi per cui tentare di atterrare su altri pianeti, lune o asteroidi è così difficile: la gravità può variare da un luogo all'altro (soprattutto per gli oggetti più piccoli).

Puoi vedere come cambia la gravità terrestre queste immagini qui , creato dai dati raccolti dalla missione Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) condotta dalla NASA e dal Centro aerospaziale tedesco. I fondali e i bacini oceanici profondi corrisponderanno a cali nel campo gravitazionale, poiché l'acqua di mare è meno densa della roccia. Luoghi più densi come catene montuose e dorsali oceaniche si eserciterà un'attrazione gravitazionale maggiore rispetto a luoghi composti da materiali meno densi, come l'acqua.

I cambiamenti climatici fanno sì che l'acqua venga spostata di settimana in settimana, di mese in mese e di stagione in stagione. Alcune regioni e specchi d'acqua si prosciugheranno e diventeranno meno profondi, oppure subiranno più pioggia e inizieranno a gonfiarsi. Queste fluttuazioni di massa avere un effetto rilevabile nel campo gravitazionale in queste posizioni .

Quando un satellite sorvola una regione di densità significativamente più alta (come una catena montuosa), accelererà leggermente mentre si avvicina ad essa, a causa dell'aumento della forza gravitazionale, e decelerare mentre vola via . Questi cambiamenti sono incredibilmente piccoli ma comunque misurabili con gli strumenti giusti. (La missione GRACE ha effettivamente sfruttato questo fenomeno per mappare il campo gravitazionale del pianeta.)

Lo studio del campo gravitazionale terrestre fornisce effettivamente agli scienziati un altro obiettivo con cui studiare gli effetti del cambiamento climatico . Poiché il riscaldamento dell'Artico, ad esempio, aggiunge massa agli oceani e ai mari, è possibile vedere e registrare il corrispondente cambiamento della gravità terrestre. I dati GRACE (raccolti tra il 2002 e il 2017) hanno mostrato che il 60% della perdita di massa totale dell'Antartide e della Groenlandia era un effetto delle tendenze al riscaldamento dell'Artico, mentre l'altro 40% era dovuto all'aumento del flusso di ghiaccio nell'oceano. Gli stessi dati hanno suggerito che nei 15 anni della missione, la Groenlandia ha perso circa 260 miliardi di tonnellate di ghiaccio all'anno, mentre l'Antartide circa 140 miliardi di tonnellate all'anno.

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