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La Luna svela il segreto degli oceani

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seconda immagine articolo la luna svela il segreto degli oceani In alto: Un omaggio al 40° anniversario della spedizione Apollo 11. In basso: La mappa mostra le variazioni di pressione nel fondo degli oceani, misurate con Grace. In rosso sono indicate le zone con le maggiori variazioni, in blu le minori. Per ingrandire l'immagine, cliccarci sopra. Immagini gentilmente concesse dalla NASA, rielaborazione Redazione Meteo Giornale
Applicando il metodo, sviluppato per il calcolo della gravità della Luna, ai dati dell'esperimento della Nasa noto come GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), i ricercatori del Jet Propulsion Laboratory (JPL) hanno trovato la via per misurare la pressione nel fondo degli oceani.

Come la pressione atmosferica permette ai meteorologi di prevedere venti e configurazioni meteo, così le misure di pressione dei fondali oceanici forniscono agli oceanografi informazioni importanti su correnti e sulla circolazione oceanica globale. Da tali misure si ottengono anche indizi per la soluzione di vecchi quesiti sul livello dei mari e sul clima. Victor Zlotnicki, oceanografo del JPL, spiega che gli studiosi hanno raccolto per diversi anni dati sulla pressione nel fondo degli oceani, ma le misure si sono limitate ad alcuni punti localizzati e sono state effettuate per brevi periodi.

I satelliti gemelli Grace sono stati lanciati nel 2002 e rilevano la mappa gravitazionale da una distanza di 500 chilometri al di sopra della superficie della Terra. Coi loro sensori rilevano la distribuzione delle masse sulla Terra e la sua superficie; in particolare danno risposte su come la gravità agisce sulle masse, evidenziando che più una massa è grande, maggiore è la spinta gravitazionale in essa.

La pressione sul fondo degli oceani è determinata dalla somma della pressione atmosferica e di tutta la pressione degli oceani. Quando i venti determinano un movimento delle acque sulla superficie degli oceani, la pressione sul fondo di essi si modifica. I ghiacci, con la loro fusione, confluiscono negli oceani, ne aumentano la massa e di conseguenza anche la pressione sul fondo, sia nel punto di confluenza delle acque sia a livello globale.

Il dottor Michael Watkins rivela che la misurazione della pressione degli oceani era un passo che si voleva compiere sin dai primi momenti del progetto, ma la debolezza del segnale ha reso più complicate le operazioni. Le variazioni di gravità sugli oceani sono più piccole rispetto a quelle sulle terre, perché, essendo l'oceano un fluido, produce una pressione e ne diffonde gli effetti su vasta area. La rilevazione di queste variazioni di gravità non è nemmeno paragonabile a quelle prodotte, per esempio, da un'inondazione sul Rio delle Amazzoni o dallo scioglimento dei ghiacci in Groenlandia e Alaska.

Col tempo i ricercatori hanno però affinato le elaborazioni dei dati di Grace, utilizzando tecniche e procedimenti utilizzati per la Luna, riuscendo a raccogliere, come speravano, misure di pressione più precise.

La scoperta della diversa concentrazione delle masse lunari, avutasi grazie alle missioni Apollo, permise di rilevare il campo gravitazionale della Luna attraverso nuovi calcoli. E' proprio partendo dalle concentrazioni di massa (metodo "mascon") che recentemente gli scienziati hanno impostato le ricerche sugli oceani, verificando la loro maggiore precisione rispetto ai calcoli armonici usati tradizionalmente. Le ricerche offrono agli scienziati una nuova visione del campo gravitazionale: è come se venisse "pesato ogni piccolo pezzo dell'oceano".

Un esperimento lungo le coste del Giappone ha permesso di mettere in campo le nuove tecniche. Questa zona infatti è una delle poche in cui si sono raccolti dati sperimentali di pressioni oceaniche inferiori, attraverso i quali si possono poi convalidare le rilevazioni coi satelliti Grace. L'oceanografo Jae-Hun Park, insieme ai colleghi dell'Università di Rhode Island, ha comparato i dati di Grace con quelli acquisiti con strumenti collocati sul fondo dell'oceano, studiando per 2 anni le correnti a quelle profondità, monitorando con 43 sensori un'area di 600x600 chilometri.

Le misure di alcuni sensori avevano piena correlazione coi dati Grace, mentre altre erano molto basse. Questo venne poi spiegato col fatto che, essendo la precisione dei due satelliti di 200 chilometri, le aree con grande discrepanza si trovavano in punti al di fuori della loro griglia di precisione. Dalla comparazione tra la media mensile delle misure Grace e da quelle acquisite sul posto, tenendo conto dei fattori d'errore, si ebbe una buona correlazione dei dati. Questo esperimento permise quindi di convalidare i dati di Grace, con la pubblicazione ufficiale anche dello studio sul "Geophysical Research Letters" lo scorso anno.

Il metodo mascon, con le sue nuove soluzioni, permetterà di monitorare, tramite i gemelli Grace, variazioni di pressione sul fondo degli oceani, in tutto il mondo e finalmente per lunghi periodi di tempo. Si avranno presto risposte su interrogativi che gli scienziati si portano dietro da tempo, come, per esempio, quanto il cambiamento del livello dei mari sia dovuto alle differenze in massa negli oceani, al risultato dell'evaporazione, alle precipitazioni, alla fusione dei ghiacci, al deflusso dei fiumi e quanto è dovuto a temperatura e salinità.

Pubblicato da Alessandra Garau - Chi Siamo

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