Das „Geoid“: Warum das Schwerkraftmodell der NASA die Erde wie eine Kartoffel aussehen lässt

Die NASA hat eine Visualisierung des Geoids veröffentlicht, das die Schwerkraft der Erde kartiert – die scheinbare reale Form unseres Planeten angesichts der globalen Meeresoberfläche, wenn er ausschließlich unter dem Einfluss der Schwerkraft und der Erdrotation stünde.

Die Schwerkraft wirkt nicht gleichmäßig über die Erde und das hat sichtbare Auswirkungen auf die Form unseres Planeten.

Diesen Sommer veröffentlichte die NASA eine auffällige Visualisierung, die diese Unterschiede auf der Erde widerspiegelt.

Wenn die Weltmeere keine Gezeiten, Wellen, Winde oder Strömungen hätten und nur durch die Schwerkraft und die Erdrotation geformt würden, würde ihre Oberfläche etwas anders aussehen. Anstatt eine vollkommen glatte Kugel zu bilden, würde es subtile Ausbuchtungen und Vertiefungen aufweisen.

Die Visualisierung der NASA vergrößert diese Unterschiede um den Faktor 10.000 und lässt die Erde wie eine unebene Kartoffel erscheinen.

Das sogenannte Geoid, ein mathematisches Modell des Gravitationsfeldes der Erde, stellt einen imaginären Meeresspiegel auf dem gesamten Planeten dar, auch unter den Kontinenten. Es handelt sich nicht um die tatsächliche Form der physischen Erdoberfläche.

Da die Masse innerhalb und auf der Erde ungleichmäßig verteilt ist, ist auch ihr Gravitationsfeld ungleichmäßig verteilt.

Berge, Meeresgräben und Unterschiede in der Materialdichte im Inneren des Planeten beeinflussen dessen Gravitationsfeld. Bereiche mit zusätzlicher Masse ziehen Wasser an und erzeugen so imaginäre Erhebungen im Geoid. Andernorts ist der theoretische Meeresspiegel niedriger, was zu Tiefdruckgebieten führt.

Der tiefste Punkt des Geoids liegt südlich von Indien

In der Visualisierung wurden Schwankungen in der Höhe des Geoids um den Faktor 10.000 übertrieben. In Wirklichkeit beträgt der Unterschied zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Punkt 191 Meter.

Das Geoid erreicht 85 Meter über dem Referenzniveau rund um Island und 106 Meter darunter südlich von Indien. Das Referenzniveau ist ein glattes, leicht abgeflachtes mathematisches Modell der Erde, das als Basis für die Messung dieser Schwankungen dient.

Die Visualisierung basiert auf mehr als einer Milliarde Beobachtungen, die von 19 Satelliten über einen Zeitraum von 15 Jahren gesammelt wurden. Dazu gehören das Gravity Recovery and Climate Experiment der NASA und der Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer der Europäischen Weltraumorganisation.

Wissenschaftler nutzen das Geoid, um das Gravitationsfeld der Erde zu untersuchen und zu untersuchen, wie es sich verändert, wenn sich Wasser, Eis und andere Massen um den Planeten bewegen. Nach Angaben der NASA sind diese Informationen auch für die Kartierung, Vermessung und Navigation wichtig.