Pomiary satelitarne potwierdzają nietypowe zjawisko. Ziemia staje się coraz bardziej płaska

Ziemia nigdy nie była idealnie okrągła. Z powodu siły odśrodkowej wywołanej ruchem obrotowym, jest ona naturalnie spłaszczona na biegunach i wybrzuszona na równiku. To się jednak zmienia.

Geofizycy odkryli fascynujące zjawisko – „płaskość” naszej planety możemy oceniać na dwa sposoby. Gdy zmierzymy wyłącznie jej skalistą skorupę, to Ziemia staje się obecnie coraz bardziej okrągła – wcale nie spłaszcza się na biegunach. Jeśli jednak zbadamy jej pole grawitacyjne (na które wpływ ma uciekająca z biegunów woda), pomiary wskażą coś zupełnie odwrotnego – Ziemia faktycznie staje się coraz bardziej płaska. Jak to możliwe?

Skalista skorupa zachowuje się jak sprężyna

Ziemia pod naszymi stopami wydaje się niewzruszona, ale w geologicznej skali jest plastyczna jak plastelina. Jeśli ułożymy na niej ogromny ciężar – taki jak lądolody Grenlandii czy Antarktydy – skorupa ugnie się pod ich naporem. Kiedy jednak ten lód gwałtownie topnieje, to nacisk znika, a skorupa ziemska zaczyna sprężynować i unosić się ku górze.

W taki sposób wypiętrza się np. obecnie Norwegia, która wciąż „podnosi się” po ostatnim zlodowaceniu. Co ciekawe, Polska działa w tym układzie jak przeciwwaga – gdy uwolniona od lodu Skandynawia pnie się w górę, nasze wybrzeże Bałtyku powoli opada.

Jak zbadać zaokrąglanie się Ziemi?

Zjawisko to postanowił zmierzyć dr Christopher Kotsakis z Uniwersytetu Arystotelesa, wykorzystując globalną sieć stacji nawigacji satelitarnej (GNSS). Wyniki jego badań opublikowano na łamach „Journal of Geophysical Research: Solid Earth”. Okazało się, że w latach 1997–2000 ziemskie bieguny podnosiły się o około 0,5 milimetra rocznie. Jednak do 2015 roku tempo to wzrosło dwukrotnie, osiągając 1 milimetr na rok. Równocześnie strefa równikowa zaczęła powoli opadać. Fizycznie więc nasza planeta traci swoje pierwotne „spłaszczenie”, o którym uczyliśmy się w szkole.

…ale pole grawitacyjne ulega spłaszczeniu

Gdzie w tym wszystkim znajduje się zatem zapowiadana „płaskość Ziemi”? Odpowiedź kryje się w przemieszczającej się wodzie, a do tej pory mowa była wyłącznie o lądzie. Kiedy gigantyczne masy lodu topnieją i spływają do oceanów, woda ta przemieszcza się z biegunów w kierunku niższych szerokości geograficznych. Globalny transfer tak potężnej masy bezpośrednio wpływa na pole grawitacyjne naszej planety.

Naukowcy rysują to pole za pomocą modelu zwanego geoidą. Wykazuje on, że o ile twarda skała staje się na biegunach bardziej wypukła, o tyle sama geoida – z powodu rosnącej masy wód oceanicznych w okolicach równika – staje się z każdym rokiem coraz bardziej spłaszczona.

Co to dla nas oznacza?

System ziemski to niezwykle czuły układ naczyń połączonych – te pomiary po raz kolejny nam to udowadniają. Nawet najsubtelniejsze zmiany na powierzchni Ziemi dosłownie deformują nasz świat, wymuszając na badaczach ciągłe śledzenie tych parametrów z perspektywy orbity.

Konsekwencje tego zjawiska są bardzo wyraziste. Przemieszczenie gigantycznych mas wody w kierunku równika wpływa na ruch obrotowy naszej planety – działa to tak, jak wyciągnięcie ramion przez kręcącego się na lodzie łyżwiarza. Ziemia minimalnie zwalnia, co wydłuża nasze dni i delikatnie przesuwa jej oś obrotu. Najbardziej praktycznym problemem pozostaje jednak kwestia nawigacji GPS, z której korzystamy na co dzień.

Satelity, by ustalić naszą pozycję, używają matematycznego modelu planety. Ponieważ topniejące lody zmieniają pole grawitacyjne Ziemi, matematyczny poziom morza z perspektywy satelitów nieustannie się przemieszcza. Gdyby naukowcy nie aktualizowali na bieżąco trójwymiarowych map tej deformacji, wysokościomierze w samolotach pasażerskich i cyfrowe mapy w naszych smartfonach szybko zaczęłyby podawać błędne dane, całkowicie gubiąc właściwą wysokość.

Źródło: JGR Solid Earth

Szukasz więcej inspirujących podróży, fascynujących odkryć i opowieści ze świata nauki? Skorzystaj ze specjalnej oferty prenumeraty magazynów National Geographic Polska i National Geographic Traveler.

Nasz autor

Jonasz Przybył

Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.