Землетрясение у восточного побережья японского острова Хонсю, произошедшее 11 марта 2011 года и принесшее немалое количество жертв и разрушений (включая аварию на АЭС Фукусима-1), оставило отметину и на гравитационном поле нашей планеты.

GOCE
Сравнение вертикальных градиентов силы тяжести, измеренных с помощью спутникового оборудования (слева) и теоретических предсказаний (справа)
Вертикальные градиенты силы тяжести по совмещенным данным GOCE и GRACE

Научно-исследовательский спутник GOCE, запущенный ESA, на протяжении 4 лет исследовал гравитационное поле Земли, составляя его карты, но поначалу никто не предполагал, что данные GOCE покажут какие-либо изменения гравитационного поля с течением времени. Тем не менее, тщательный анализ позволил выявить на гравитационных картах след, оставленный землетрясением 2011 года. Крупные землетрясения сопровождаются не только деформациями земной коры, но и локальными изменениями гравитационного поля.

Сила всемирного тяготения не одинакова на различных участках земной поверхности. Эти различия обусловлены рядом причин, одна из которых — неоднородность материала, из которого состоит наша планета. Землетрясения, сдвигающие породы в поверхностном слое толщиной в десятки километров и изменяющие глубину океана, могут вносить свои коррективы в распределение величины силы тяжести.

Перед GOCE стояла задача с высокой точностью измерить параметры гравитационного поля Земли и нанести их на карту. Спутник прослужил примерно в 2 раза дольше, чем планировалось, но в ноябре 2013 года израсходовал весь ксенон, использовавшийся в качестве рабочего тела, и сгорел в атмосфере Земли. Тем не менее работа ученых только начинается: им предстоит проанализировать данные, собранные спутником за годы на орбите. Эта информация затрагивает различные аспекты существования нашей планеты, от тепловых потоков в океане и ветров в атмосфере до геодинамических процессов в земной коре и мантии.

Ученые, проанализировавшие распределение вертикальных градиентов силы тяжести над японской территорией и акваторией, обнаружили, что землетрясение внесло в её картину заметные изменения. В пресс-релизе ESA также отмечено, что величина этих градиентов отличается от значений, предсказанных существующими моделями. Совместное изучение данных GOCE и GRACE (спутника, изначально предназначенного для обнаружения изменений гравитационного поля во времени) позволит уточнить эти модели и глубже понять природу землетрясений.

По сообщению ESA