Földünk, a változékony puzzle

A föld a talpunk alatt egyáltalán nem olyan állandó, mozdulatlan tömeg, ahogyan mi, rajta élők, parányi mivoltunkban gondolnánk. Bolygónk állandóan változtatja az alakját, amellett hol gyorsabban, hol lassabban forog, miközben vándorútja közben még billeg is, hol erre, hol arra. Ráadásul a felületén elhelyezkedő óriási szárazfölddarabok, a kontinensek is mozognak, ahogy erre csaknem száz éve a német Alfred Wegener rájött. Ő még nem tudta bebizonyítani az elméletét, ám mára, a műholdas méréstechnika korában egyre többet tudunk meg változékony bolygónkról.

Világszerte lézerekkel, rádióteleszkópokkal, atomórákkal és egyéb modern eszközökkel, rendszerekkel felszerelt állomáson tapogatják le a világűrből jövő jeleket Földünk változásairól. Az állomásokon szuperszámítógépekkel elemzik az adatokat, modellezik a folyamatokat. Egyúttal hasznosítják is az eredményeket, egyebek között például a tengerszint-emelkedések vagy az esetleges klímamódosulások vizsgálatához. A tragikus sorsú Wegenernek ezek a lehetőségek 1912-ben, amikor az elméletét publikálta, természetesen nem állhattak rendelkezésére. Az ő érdeme, hogy a kontinensek alakját tüzetesen szemügyre véve észrevette, ezek, akár a kirakójáték, a puzzle darabjai, jól összeilleszthetők. Tehát feltételezte, hogy valamikor e hatalmas testek szétváltak, sőt, továbbra is változtatják egymáshoz viszonyított helyzetüket. Wegener sorsa tragikus volt, mivel mérésekkel nem tudta bizonyítani az elméletét, ezért röghöz kötött kortársai kigúnyolták, rögeszmés bolondnak tartották. Tragikusnak bizonyult az élete egyébként is, hiszen nem sokkal az ötvenedik születésnapja után, 1930-ban egy grönlandi expedíció során társával eltévedt, és megfagyott.

Negyven év telt el a publikálás után, amikor mélytengeri kutatások során bebizonyosodott Wegener igaza, vagyis, hogy a kontinensek valóban vándorolnak. Azt, hogy milyen sebességgel, csak napjainkban tudják pontosan mérni, elsősorban az űrtechnika segítségével, mintegy két tucat műhold felvételeit hasznosítva.

Az idő- és a helyzetmeghatározás pontossága alapvető kérdés ezekben a mérésekben, hiszen például egymilliárdod másodpercnyi eltérés az időmérésben harminc centiméternyi pontatlanságot idéz elő a helymeghatározásban. Ám a kutatók ennél sokkal ambiciózusabbak, mert milliméteres pontosságot akarnak elérni. A lézerek részei a mérési rendszernek, de csak fényes napsütésben. Az állomás zöld lézerfénye milliárdos nagyságrendben lő ki fotonokat a világűrbe, amiből legfeljebb száz, még inkább csak tíz jut vissza a detektorokba, de ez már elegendő a mérésekhez. Ha azonban felhős, borult az idő, még több fény nyelődik el, és akkor a visszaérkező fotonok száma már kevésnek bizonyulhat.

Akadnak azonban más, korrekciókat igénylő problémák is. Például az, hogy a műholdak mindig bolygónk súlypontja körül keringenek. Földünk azonban nagyon változékony viselkedésű, és légkörével, óceánjaival együtt milliméterekkel, sőt, előfordulhat, hogy centiméterekkel elmozdul, tehát állandóan utána kell számolni a műholdak pályáját. Mi több, a Föld tengelye is billeg, ezért az egyes földi objektumok relatív helyzete akár 15 métert is változhat fél év alatt. Amellett az olyan, viszonylag kis terjedelműnek mondható jelenségek, mint a viharok, a hó- és jégolvadás vagy az árapály is módosíthatja a Föld forgását, és ezáltal egy-egy nap hossza milliszekundumokkal is eltérhet, ami nem kevés, különösen a pályájukhoz mereven ragaszkodó műholdak helyzetkorrekciója szempontjából. Ehhez járul még, hogy a gravitációs mező sem egyforma a Föld különböző pontjain, és a különböző napszakokban légkörünk töltött részecskéinek eloszlásváltozása szintén befolyásoló tényező lehet a GPS-jelek vételében.

Kell tehát olyan „szilárd pontokat” találni, amelyek állandó viszonyítást adhatnak a mérésekben és a pályák számításának korrekcióiban. Jó szolgálatot tehetnek a 13 milliárd fényévre lévő, rádiósugarakat kibocsátó galaxisok, a kvazárok. Rádióteleszkópokkal veszik a jeleiket, és óriás-számítógépekkel számítják ki a Földre vonatkozó mindenkori pontos adatokat. Mindez nem csupán a kutatók elméleti tudásvágyát szolgálja, hanem a napi gyakorlatot is. E nélkül a ma már rohamosan terjedő GPS-vevőkészülékek jelentős mértékben tévedhetnének. De lényeges információt hordoznak a tengerszint-ingadozásokról szerzett adatok is. Ha bebizonyosodnának a globális felmelegedési teóriák, és az óceánok szintje valóban akár évente három millimétert is emelkedhet, akkor például a veszélyeztetett térségek gátjait erre kell tervezni.

A több éve folytatott mérések alapján a kontinensvándorlás sebességét is meg tudták állapítani: 18,3 milliméter évente. Szép eredmény, de nem fedhet el egy sor nyitott kérdést. Vajon tényleg ekkora marad a sebesség? Az is meglehet, hogy nő, vagy éppen ellenkezőleg, csökken. Sőt, akár irányt is válthatnak a mozgások. Mindez felveti a nagy földrengések kipattanásának állandó veszélyét, de egyúttal a reményt is, hogy egyszer talán sikerül előre jelezni őket. Ám az már most is mindenképpen időszerű probléma, hogy erőteljesebb mozgásokváltozások esetén nem fenyeget-e a hatalmas tenger alatti kommunikációs kábelek szakadása, amelynek nyomán megbénulhat a világunkat összekötő, mindennapjaink létét immár teljesen kitöltő világháló, a távközlés működése.

Top cikkek
Érdemes elolvasni
Vélemény
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.