Promjene smjera kretanja satelita blizanaca misije Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) pokazuju da je potres bio mnogo snažniji i dublji nego što su instrumenti na Zemlji zabilježili.

Par satelita GRACE kreće se po polarnoj orbiti na visini od oko 500 km iznad površine planeta na međusobnoj udaljenosti od oko 220 km. Funkcija im je da prate Zemljino gravitacijsko polje pomoću mjerenja utjecaja malih promjena u njemu na promjene u njihovoj međusobnoj udaljenosti. Zemljino gravitacijsko polje mijenja se uvijek kada dođe do preraspodjele mase na njezinoj površini. Mogu ih izazvati veliki snježni nanosi, poplave, otapanje ledenih kapa na polovima ili potresi. 'Promjene gravitacijskog polja utječu na orbite satelita', objasnio je Shin-Chan Han iz NASA-inog Goddard Space Flight Centera u Greenbeltu u Marylandu.

Han i njegovi kolege već su ranije istraživali utjecaj dva velika potresa – 2004. kraj Sumatre te 2010. u Čileu. Ta dva megapotresa bila su jedina koja su imala mjerljive efekte na orbite satelita od njihova lansiranja 2002. – sve do potresa Tōhoku.

Nova istraživanja podataka koje je prikupio GRACE utvrdila su da je potres u Japanu bio snažniji nego što su zabilježili instrumenti na Zemlji – njegova magnituda bila je 9,1, a ne 9,0. Osim toga, izmjerili su da se dogodio dublje u Zemljinoj kori, a ne u višem sloju, kako su pokazivale konvencionalne metode mjerenja.

NASA i Njemačka svemirska agencija, partneri u misiji GRACE, planiraju pokrenuti novi projekt koji bi mogao preciznije mjeriti promjene u Zemljinu gravitacijskom polju i bilježiti potrese manje magnitude od oko 7,5 koji se u prosjeku događaju jednom mjesečno.

Kako radi GRACE?

Gravitacija utječe na brzinu tijela koja se kreću u Zemljinoj orbiti. Kada prolaze iznad područja jače gravitacije, ona se ubrzavaju. Primjerice, kada dva satelita prolaze nad planinskim područjem, prvi će ubrzati pa će se njihova udaljenost povećati. Nakon toga na isto mjesto stiže drugi satelit pa i on ubrzava. Prvi je u međuvremenu usporio pa se njihova udaljenost vraća na prvobitnu. Precizna mjerenja njihove udaljenosti daju informacije o snazi gravitacije određenog dijela Zemlje. Te varijacije su vrlo malene i mjere se u nanometrima.

Rezultati istraživanja predstavljeni su na konferenciji Američke geofizičke unije koja se ovih dana održava u San Franciscu.