Badanie ukrytych struktur Ziemi może wkrótce być tak proste jak spoglądniecie na własny zegarek – takie możliwości mogą być udostępnione przez nowe super-dokładne zegary atomowe. Takie zegary są prawie wystarczająco dobre do dostarczenia szczegółowych geoid, twierdzi Ruaxandra Bondarescu z Uniwersytetu w Zurichu.
Geoida – bryła, której powierzchnia w każdym miejscu jest prostopadła do pionu wyznaczonego przez siłę ciężkości. Geoida jest teoretyczną powierzchnią, na której potencjał siły ciężkości Ziemi jest stały, równy potencjałowi siły ciężkości na średnim poziomie mórz otwartych i przedłużoną umownie pod powierzchnią lądów. Ponieważ zawiera ona lustro wody w morzach i oceanach dodatkowo określana jest jako Geoida Zerowa. Model geoidy pokazuje również różnorodność w gęstości samej Ziemi – od powierzchni do płaszcza ziemskiego – odkryte dzięki anomaliom w grawitacji naszej planety.
Znając kształt geoidy może ona pomóc w badaniu głęboko zakopanych struktur geologicznych i ukazać jak masa jest rozprowadzana w czasie, jak na przykład podczas topnienia polarnych pokryw lodowych.
Pomiary geoidy są dokonywane z wykorzystaniem satelitarnych odczytów z ziemskiego pola grawitacyjnego, jednak są one ograniczone do wielkości 400 kilometrów.
Ogólna teoria względności mówi na, że zegary poruszają się nieznacznie szybciej nad poziomem morza z powodu niższego poziomu oddziaływania grawitacji oraz wolniej poniżej poziomu morza z powodu cięższej grawitacji. Wniosek z tego, że atomowe zegary przenoszone nad powierzchnią mogą również określać geoidę, twierdzi Bondarescu. Obliczenia jego zespołu badawczego pokazują, że duże zegary w warunkach laboratoryjnych są już wystarczająco dokładne, aby określić wysokość geoidy z dokładnością jednego centymetra.
Zegary takie jeszcze nie są wystarczająco przenośne, jednak Roger Haagmas z Europejskiej Agencji Kosmicznej twierdzi, iż miniaturowe wersję są jak najbardziej osiągalne.
Źródło: Arxiv, New Scientist, Wikipedia