NASA主導のチーム、新手法で地球の重心移動を測定

サイエンスデイリーによると、地球の重心は完全に静止しているわけではない。水、氷、空気が季節とともに地球の周りを移動すると、それらは十分な重量を再分配し、地球の幾何学的中心に対して重心を1インチの何分の1か前後に押し動かす。報告によると、NASAの科学者たちがこの動きを追跡するのは、重心が衛星航法や地表高度の測定の基準点となっているからだ。

サイエンスデイリーによると、南カリフォルニアにあるNASAジェット推進研究所が率いる研究者らは、これらの季節的な移動を高精度で測定するために設計された手法を開発した。その技術と結果は、Geophysical Journal Internationalに掲載された研究で説明されている。この研究は、融解する雪、移動する海水、そして密度の高い冬の空気が、地球表面全体で大量の質量をどのように再分配するかを示している。

この移動の正確な大きさを特定するのは難しいことが分かっている。報告によると、2017年と2023年に出された直近2つの国際的な推定値は、0.27インチ（7ミリメートル）異なっており、これはおよそ3枚の5セント硬貨を重ねた高さに相当する。その不一致は、科学者たちが測定しようとしている移動量とほぼ同じ大きさである。

科学者たちは長い間、地球の重心を特定するために衛星を利用してきた。報告によると、1976年と1992年に打ち上げられた2つの高密度金属衛星、レーザー地球力学衛星LAGEOS 1および2は、まさにその目的のために建造された。それらは反射プリズムで覆われた900ポンド（408キログラム）のディスコボールに似ており、20カ国以上に広がる地上局がそれらにレーザーを照射し、戻ってくる信号を測定する。

この手法の課題の一つは、レーザー追跡局が地球上に均等に分布していないことだ。サイエンスデイリーによると、新しいアプローチは、レーザー測定をGPS追跡および低地球軌道にある複数の衛星からの軌道情報と組み合わせることで、研究者により広い範囲の追跡対象を与える。また、水と氷の重量変化が地球の地殻をどのように曲げるかも考慮しており、これは地表が動くにつれて地上局自体もわずかに動くことを意味する。

アーガスは、JPLの衛星軌道決定チーム、ネバダ大学、モンタナ大学、ドイツのヘルムホルツ地球科学センターの科学者たちとともにこの手法を開発した。「私たちは現在、地球の質量中心が毎年前後に動く大きさを、8年前に考えていたものの約半分と推定している」とアーガスは述べた。