نيروي جاذبه يکي از نيروهاي بنياديِ طبيعت است و تمام سياره ما از سنگ هاي درون آن گرفته تا آب روي سطح آن، اسير اين نيروي نامرئي اند.
به نقل از يورونيوز، گرانش يا جاذبه به دلايل مختلف تغيير مي کند. تغيير اين نيرو در زمان مي تواند به علت جابجاشدن جرم باشد و مي تواند از نقطه اي به نقطه ي ديگر متفاوت باشد. اگر در نقطه اي مقداري جرم اضافه کنيد يا مقداري جرم از آن نقطه برداريد، گرانش به مقدار کم، اما قابل اندازه گيري تغيير مي کند. اين براي علم، يک معما بوده است.
سيصد سال پس از اينکه نيوتون، با افتادن سيب از درخت به فکر نيروي جاذبه افتاد، پژوهشگران در تري يست واقع در شمال ايتاليا، با جزييات گرانش آشنا مي شوند. اينجا براي شروع کار بسيار جذاب است. زيرا زير زمين غار بزرگي به اسم “گروتا جيگانته” قرار دارد. وجود غار در اينجا به معناي کاهش نيروي جاذبه است. در واقع وزن يک ماشين هزار کيلوگرمي دراينجا، پنج گرم کمتر از جاهاي ديگر خواهد بود.
اگر زير پاهاتان مقدار کم تري سنگ و صخره باشد ميزان کشش شما به سمت زمين کم تر مي شود. اما در ميدان موضعيِ گرانشي تنها غار نيست که نقش دارد. رفتن به فضا تنها راه رسيدن به نقشه ي ميدان گرانش براي کل کره زمين است و ماهواره موسوم به “گوچه” GOCE که توسط آژانس فضايي اروپا در سال ۲۰۰۹ به فضا پرتاب شده، همين کار را انجام مي دهد.
ولکر ليبيگ، مدير مرکز “برنامه هاي مشاهده زمين و گرانش” مي گويد:«از بيست سال پيش تا کنون دانشمندان در رؤياي ماموريت فضاييي بودند که به ما نقشه ميدان گرانش را با وضوح بالا بدهد.»
ساختن اين تصوير يکتا از کل کره ي زمين به زمين شناسان ديدگاهي بي سابقه و جديد از درون سياره ما مي دهد.
با بررسيِ داده هاي گرانشيِ ماهواره “گوچه“، استادان ژئوفيزيک مي توانند ساختار و تاريخچه کره زمين را دنبال کند.
اطلاعات مربوط به جاذبه مي تواند زمين شناسان را به يافتن مواد با ارزش مثل سنگ آهن راهنمايي کند. همچنين مي تواند نشان دهد ريشه رشته کوه ها درون پوسته زمين تا چه عمقي مي رود.
اندازه گرفتن نيروي گرانش، دانش ما در باره اقيانوس ها را نيز به ميزان زيادي افزايش مي دهد. گرانش، آب درياها را به سوي نقاطي مي کشد که جرم بيشتري در پوسته زمين متمرکز شده باشد. البته همين آب ها را جريانها و جزر و مد آب نيز به حرکت در مي آورد.
بنابراين اندازگيريِ شدت و جهتِ ميدانِ گرانش زمين از فضا، به ما امکان مي دهد که هم تغييرات آب وهوايي را دنبال کنيم و هم اعماق پوسته ي زمين و جبه زمين (لايه ميان پوسته و هسته کره زمين) را ببينيم.
ماهواره “گوچه” حدود ۲۵۸ کيلومتر بالاي سر ما حرکت مي کند و از اين لحاظ از ماهواره هاي ديگر به زمين نزديکتر است. اما حالا ارتفاعش از اين هم کمتر مي شود و به ۲۳۷ کيلومتر مي رسد. در اين ارتفاع ماهواره با جو زمين تماس دارد.
يکي از هدف هاي نهاييِ ماهواره “گوچه” اين است که دانش ما را از مدل ژئوييد يا نقشه گرانشيِ زمين بيشتر کند. تهيه نقشه ژئوئيد براي بازکردن کلاف سردرگم مسائلي پيچيده در مساحي و جهت يابي نيز بسيار مهم است. پژوهشگران در مرکز پژوهش زمين شناسي آلمان واقع در پوتسدام، از مدتها پيش بر روي تهيه اين نقشه کار مي کنند.
از سال ۱۹۹۵ تا کنون دانشمندان از اين مرکز براي اندازه گيريِ گرانش، ماهواره به فضا پرتاب کرده اند. پيشينه اين مطالعات در اين محل به سال ۱۸۹۲ باز مي گردد، زماني که پژوهشگران با استفاده از آونگ در اتاقي که درآن دريچه هايي براي کنترل دما وجود داشت و زمين آن گرم شد، ميدان گرانشي را بررسي مي کردند.
اما نوآوري ماهواره “گوچه” اين است که براي نخستين بار مي توانيم نقشه ميدان گرانش تمام کره زمين را با آنچنان دقت و کيفيتي بسازيم که بتوان تغييراتِ جرمي مربوط به ساختارهايِ زمين شناختي را به کمک آن تشخيص داد. غالب رشته هاي علم که با زمين سر وکار دارند، گوشه چشمي هم به اين اطلاعاتِ گرانشي دارند.
البته نيروي جاذبه، در نهايت موجب سقوط ماهواره گوچه خواهد شد، مدار آن پايين تر خواهد آمد و در نهايت دوباره وارد جو خواهد شد. اما ميراث اين ماهواره، نقشه اي بي مانند از دستان نامرئيِ جاذبه زمين خواهد بود.