Betrachten Sie „Kartoffelerde – Der Atlantik“.
5 min read
Die Erde ist in den meisten Darstellungen eine glatte Kugel mit leuchtendem Teint – eine blaue Murmel, wie uns Bilder aus dem Weltraum gezeigt haben. Geowissenschaftler wissen, dass das nicht ganz stimmt. Tatsächlich ist die Erde ein Ellipsoid, das an den Polen etwas gequetscht und um den Äquator herum dick ist, ganz zu schweigen davon, dass es mit Gebirgszügen gesprenkelt ist. Und dann gibt es noch die Geoid-Menschen – diejenigen, die die Erde weniger als unvollkommene Kugel, sondern eher als klumpige Kartoffel betrachten.
CK Shum, Professor an der Ohio State University, ist eine solche Person. Er arbeitet in der Geodäsie, bei der es um die Untersuchung des Schwerkraftfeldes der Erde geht, und er sieht den Planeten durch eine andere Linse als der Rest von uns. Stellen Sie sich vor, dass die Form der Erde nur dem Einfluss ihrer eigenen Schwerkraft unterliegt – keine Gezeiten, keine Winde, keine Strömungen – und dass sich das Wasser entsprechend auf dem Planeten verteilt. Die Vorsprünge entsprechen den dichteren Teilen des Planeten, die eine größere Schwerkraft ausüben; Die Einkerbungen weisen auf weniger dichte Stücke hin, die weniger Schwerkraft ausüben. Wissenschaftler nennen dies das Geoid. „Die Schwerkraftunterschiede auf der Erde sind tatsächlich recht gering, daher sind die meisten visuellen Darstellungen des Geoids übertrieben, um die Unebenheiten hervorzuheben“, sagte mir Shum. Aus dieser Sicht scheint die Erde bereit zu sein, mit etwas Olivenöl beträufelt und mit Kräutern bestreut und dann in den Ofen geworfen zu werden.
Potato Earth ist im Laufe der Jahre immer wieder im Internet aufgetaucht verwirrend Manche Menschen glauben fälschlicherweise, dass die Erde ohne Wasser so aussieht. Tatsächlich ist die Oberfläche unseres Planeten bei weitem nicht so knollenförmig. Aber das Geoid erinnert uns daran, dass die Erde schiefer ist, als wir es uns vorgestellt haben, was erfreulich ist. Schauen Sie sich unseren unvollkommenen Planeten Kartoffel an! Es ist seltsam, aber es liegt an uns.
Das Geoid ist ein kompliziertes Konzept, insbesondere wenn Sie nicht zu den vielen Experten gehören, die ich gebeten habe, es zu erklären. Schließlich ist es keine Form, die wir natürlich sehen können. „Wir können es nicht messen“, sagte mir E. Sinem Ince, Wissenschaftler am Deutschen Geoforschungszentrum GFZ. „Wir können nur Gravitationsdaten sammeln und diese näherungsweise modellieren.“ Die Idee wurde zu Beginn des 19. Jahrhunderts von dem deutschen Mathematiker Carl Friedrich Gauß geboren, aber erst mit der Einführung der Satellitentechnologie im 20. Jahrhundert konnten Geodäten die Kartoffel mit wirklicher Präzision abgrenzen. Eine weithin bekannte Visualisierung des Geoids, gebaut aus Zehntausenden räumlichen Messungen des Schwerefeldes der Erde, stammt vom Institut, an dem Ince arbeitet, in Potsdam, Deutschland. Die geodätische Gemeinschaft nennt es Potsdamer Kartoffel.
Die Potsdamer Kartoffel ist vielleicht nicht das, wie die Erde wirklich aussieht, aber sie ist es auch nicht vollständig imaginär. Das Geoid findet in der Praxis, wie wir es kennen, Anwendung; Geodäsieexperten zufolge ist ein imaginärer ruhender Ozean eine fantastische Referenz für die Infrastrukturplanung. Die Berücksichtigung des Geoids stellt beispielsweise sicher, dass jedes Stockwerk Ihres brandneuen Wolkenkratzers eben ist, sagte Shum – wenn der Turm von Pisa heute mit Kartoffelkraft gebaut würde, wäre er wahrscheinlich näher an der Vertikalen.
„Kartoffelerde ist kein statisches Modell“, sagte mir Marcelo Santos, Professor für Geodäsie an der University of New Brunswick, Kanada. Dies liegt daran, dass die Erde selbst immer noch durch Vulkanismus und Plattentektonik bewegt wird und dadurch Masse verlagert. „Jede Masse hat ihre eigene Schwerkraft. Wenn man also Masse bewegt, bewegt man auch die Schwerkraft“, sagte Santos. Manche Veränderungen finden über Jahrtausende statt; Einige Teile der Erde steigen nach dem Ende der vorherigen Eiszeit weiter an, wie ein Sofa, das sich aufbläht, nachdem sein Bewohner aufgestanden ist, sagte er. Andere Veränderungen treten über kürzere Zeiträume auf, beispielsweise bei Überschwemmungen und Dürren.
Die Beobachtung dieser Veränderungen hat echten wissenschaftlichen Wert. Die Untersuchung des Geoids hilft Wissenschaftlern, den Eisverlust in den Polarregionen als Folge des Klimawandels zu messen, sagten mir Geodäsieexperten, und besser zu verstehen, was passiert, wenn unser Planet zu einer Kartoffel wird. im Ofen. Es hilft ihnen auch, mehr über die geheimnisvollen Tiefen der Erde zu erfahren; Durch die Untersuchung von Punkten auf dem Planeten, die über- oder unterdurchschnittliche Schwerkraft aufweisen, können Forscher die dort stattfindenden Massenbewegungsprozesse untersuchen. Durch die 3D-Darstellung des Geoids wurden kürzlich die an einem befestigten Türme erstellt Geschichte über ein „Schwerkraftloch“ im Indischen Ozean und die Unterwasser-Magmawolken, die die Ursache sein könnten.
Die Erde ist mit ihrer Unregelmäßigkeit nicht allein: Das Sonnensystem ist gravitativ gesehen voller Kartoffelwelten. Merkur, Mars, Venus und sogar unser eigener Mond „weisen ebenfalls robuste Kartoffeleigenschaften auf“, sagte mir Shin-Chan Han, Professor für Geodäsie an der University of Newcastle, Australien. Im Vergleich zur Erde ist der Mars aufgrund seines riesigen Vulkans Olympus unebener. Himmelsknollen gibt es wahrscheinlich überall im Universum; Wahrscheinlich kommen Kartoffeln häufiger vor als durch die Schwerkraft gleichmäßige Kugeln. (Ob außerirdische Geodäten sie mit außerirdischem Wurzelgemüse vergleichen, ist eine andere Frage.)
Ich fragte Santos, wie das Leben aussehen würde, wenn die Erde eine homogene Felskugel und das Geoid eine perfekte Kugel wäre. Es würde nichts Katastrophales passieren, sagte er. Tatsächlich könnte es etwas einfacher sein. Wissenschaftler müssten ihre formverändernden Geoidmessungen nicht immer wieder verfeinern. „Es wäre langweilig und ich wäre arbeitslos“, sagte Santos. Eine klumpigere Welt ist viel interessanter. Es hat bereits die Art und Weise verändert, wie ich die Welt sehe. Zunächst einmal werde ich eine Kartoffel nie wieder mit den gleichen Augen betrachten.
