Bildnachweis: ESA
Eine neue ESA-Studie sagt voraus, dass das verheerende Erdbeben in Sumatra, das zum tragischen Tsunami vom 26. Dezember 2004 geführt hat, eine "Narbe" hinterlassen hat. auf der Schwerkraft der Erde, die von einem empfindlichen neuen Satelliten erfasst werden könnte, der nächstes Jahr starten soll.
Das Erdbeben in Sumatra hatte eine Stärke von 9 auf der Richterskala und verursachte weit verbreitete Verwüstungen und Todesfälle, als es Ende letzten Jahres unerwartet ausbrach. Glücklicherweise sind Erdbeben dieser Größenordnung seltene Ereignisse, die möglicherweise alle zwei Jahrzehnte stattfinden.
Seismologische Daten deuten darauf hin, dass sich der Meeresboden auf beiden Seiten einer Verwerfungslinie, die 1000 km entlang des Bodens des Indischen Ozeans verläuft, während des Ereignisses dramatisch in der Höhe verändert hat und einen 6 Meter hohen Felsvorsprung erzeugt hat. Eine solche großflächige Bewegung wird das Gravitationsfeld der Erde verändern. Roberto Sabadini und Giorgio Dalla Via von der Universität Mailand sowie Kollegen haben diese Änderung berechnet. Sie fanden heraus, dass sich die Schwerkraft der Erde augenblicklich so stark verändert hat, wie es nach sechs Jahren Schmelzen auf den patagonischen Eisfeldern im südlichsten Südamerika zu erwarten ist.
Es mag überraschend erscheinen, dass die Schwerkraft der Erde nicht an allen Punkten der Welt gleich stark ist. Stattdessen variiert es um einen kleinen Bruchteil aufgrund des Vorhandenseins von Dingen wie Bergen oder tiefen Ozeangräben. Die Gezeiten und Zirkulationsmuster des Ozeans beeinflussen auch die Schwerkraft, ebenso wie die Rotation der Erde selbst, die den Äquator des Planeten ausbaucht und seinen Durchmesser 21 Kilometer breiter macht als die Entfernung von Pol zu Pol.
Um die Abweichungen von der durchschnittlichen Schwerkraft zu messen, haben Erdwissenschaftler das Konzept des Geoids erfunden. Dies ist ein bisschen wie eine High-Tech-Version des "Meeresspiegels", die oft verwendet wird, um ein absolutes Höhenmaß zu erhalten. Die heutigen modernen Messungen benötigen jedoch etwas genaueres.
Das Geoid ist eine hypothetische Oberfläche, auf der die Anziehungskraft der Erde überall gleich ist. Es wickelt sich um die Erde und bewegt sich von der realen Oberfläche weg, wenn es sich über Gebieten mit größerer Dichte und daher stärkerer Schwerkraft befindet. In weniger dichten Regionen bewegt sich das Geoid näher an die reale Oberfläche.
Wenn Material entweder sofort bei einem Erdbeben oder allmählich wie bei einem schmelzenden Eisfeld bewegt wird, ändert sich die Schwerkraft der Erde in der lokalen Region und damit auch die Höhe des Geoids. Beim Erdbeben in Sumatra stellten Sabadini und Dalla Via fest, dass die gesamte Geoidbewegung etwa 18 mm betrug. viel für ein Geoid!
Der Gravitationsfeld- und Ozeanzirkulations-Explorer (GOCE) der ESA wurde entwickelt, um das Gravitationsfeld der Erde aus der Umlaufbahn empfindlich zu untersuchen. Wenn das Raumschiff über Regionen mit stärkerer und schwächerer Anziehungskraft fährt, bewegt es sich auf und ab. Solche Abweichungen liegen weit unter den wahrnehmbaren Grenzen des Menschen, aber GOCE ist mit einem Gerät ausgestattet, das als Gradiometer bezeichnet wird und diese äußerst subtilen Unterschiede erkennen kann. Durch die Messung der Abweichungen im Geoid können Wissenschaftler ein einzigartiges Fenster in unseren Planeten gewinnen.
"Diese Arbeit ist an der Grenze der Geophysik und die perfekte Ergänzung zur Seismologie." sagt Sabadini: "Die Seismologie ist gut, um den Schlupf von Erdbebenfehlern und den Ort des Epizentrums zu erkennen. Die Geoidüberwachung kann bestimmen, wie viel Masse tatsächlich bewegt wird."
Es kann auch verwendet werden, um den Klimawandel zu verstehen, da die Ozeanzirkulation auch das Geoid beeinflusst. Klimaveränderungen, die sich wiederum auf das Zirkulationsmuster der Ozeane auswirken, werden sich als jährliche Veränderung des Geoids bemerkbar machen. Mit so viel zu bieten, soll der GOCE-Satellit 2006 starten. Ein Artikel über das Sumatra-Erdbeben von Roberto Sabadini, Giorgio Dalla Via, Masja Hoogland und Abdelkrim Aoudia wird in EOS, der Zeitschrift der American Geophysical Union, veröffentlicht.
Originalquelle: ESA-Pressemitteilung
