¿Dónde está el centro de masa de la tierra?

Lo sé, la corteza terrestre es solo una fracción de las capas de la Tierra, como puedes ver en la imagen de arriba.

Me temo que todavía estás sobrestimando esta fracción. Tenga en cuenta el texto " No a escala ".

La imagen de abajo es para carbono, pero muestra el grosor de las capas a escala. Ni siquiera puedes ver la corteza.

Fuente: http://phys.org/news/2013-03-deep-carbon-quest-underway-quantity.html

Compare la corteza de un máximo de 50 km de profundidad con el radio de la Tierra de 6370 km. Esto es$0.7\;\%$.

Si asumimos forma de esfera, el volumen$V=\frac43 \pi r^3$de la tierra es$V=1.0827\times 10^{12}\;\mathrm{m^3}$. El volumen de la corteza es todo esto restado todo debajo de la corteza:$V=(1.0827-1.0574)\times 10^{12}\;\mathrm{m^3}=0.0253\times 10^{12}\;\mathrm{m^3}$. Eso es$2.3\%$.

Y además, presumiblemente la diferencia de densidad entre el océano y la montaña no es enorme.

Si tiene valores de densidad, multiplíquelos por los volúmenes y encuentre las masas para comparar. Pero una diferencia de masa presumiblemente diminuta en una fracción de volumen diminuta ... Dudo que haya algún cambio práctico en el centro de masa.

Entonces, no hay forma de que realmente pueda preguntar 'coordenadas' del centro de masa exacto de la Tierra, pero ¿qué punto en la superficie de la Tierra (= incluye océanos) está más cerca del centro (de masa)?

Aparte de la insignificancia, no estoy seguro de qué respuesta está buscando. Como dices que las montañas son más densas, el centro de masa se desplaza ligeramente hacia el lado más rico en montañas. Entonces, ¿estás en la misma profundidad en el océano en un lado de la Tierra que en una cueva de montaña en el otro lado? Por supuesto, la cueva de la montaña te acerca más, aunque de manera insignificante.

Esta pregunta es sobre la precesión axial de la tierra. Recientemente ha estado cambiando según lo medido por el agotamiento del acuífero utilizando la misión GRACE de la NASA.

"Un estudio realizado por Rodell et al. [2009] en el noroeste de la India utilizó observaciones de cambio de almacenamiento de agua terrestre de GRACE y simuló variaciones de agua del suelo de un sistema de modelado hidrológico de integración de datos para mostrar que el agua subterránea se está agotando a una tasa media de 4.0 +/- 1,0 cm año-1 altura equivalente de agua (17,7 +/- 4,5 km3 año-1) sobre los estados indios de Rajasthan, Punjab y Haryana (incluida Delhi).Durante el período de estudio de agosto de 2002 a octubre de 2008, el agua subterránea el agotamiento fue equivalente a una pérdida neta de 109 km3 de agua, que es el doble de la capacidad del depósito de agua superficial más grande de la India", según lo informado por NASA Jet Propulsion GRACE y Tellus Gravity Recovery and Climate Experiment en su sitio web

https://grace.jpl.nasa.gov/applications/groundwater/

El término científico para el centro gravitacional combinado de la Tierra con la luna se llama centro de la bahía. Es lo que crea nuestras cuatro estaciones.

https://spaceplace.nasa.gov/seasons/en/

La pregunta que se presenta es cuánto se ha desviado el centro de la bahía debido a la actividad humana que redistribuye la masa globalmente a través de la tierra cambiando así este centro gravitacional que determina el eje de rotación de la tierra que genera las cuatro estaciones. Esta desviación se denomina precesión. Afortunadamente esta ciencia ya se ha hecho. En un artículo de investigación titulado Medición de la precesión de De Sitter con un nuevo satélite de la Tierra al nivel ≃10−5: una propuesta de Lorenzo Iorio, su resumen dice:

Los efectos competitivos más insidiosos se deben a los componentes sólido y oceánico de la marea K1, ya que sus perturbaciones tienen enormes amplitudes nominales y el mismo patrón temporal de la firma De Sitter. Se desvanecen por órbitas polares. Las desviaciones de ≃10−5∘to10−3∘ de la geometría polar ideal permiten mantener las perturbaciones de marea K1 en un nivel suficientemente pequeño. La mayoría de las demás perturbaciones gravitatorias y no gravitatorias se desvanecen para la configuración orbital propuesta, mientras que las que no se desvanecen tienen firmas temporales diferentes con respecto al efecto De Sitter o pueden modelarse con suficiente precisión. Para cumplir con el objetivo propuesto, la precisión de la medición de I debería ser mejor que ≃35 microsegundos de arco = 0,034 milisegundos de arco durante, digamos, 5 años".

Esta investigación ayudó a contribuir a nuevas investigaciones utilizando GEM-TI y sus predecesores GEM-T3 y GEM-T3S de la NASA para calcular un nuevo modelo gravitatorio para la Tierra.

https://doi.org/10.1029/JB093iB06p06169

Abstracto

La Rama de Geodinámica del Centro de Vuelo Espacial Goddard (GSFC) ha realizado un nuevo cálculo importante de un modelo de campo gravitacional terrestre. En el desarrollo de este nuevo modelo, denominado Goddard Earth Model GEM-T1, se han reevaluado las decisiones de diseño del pasado a la luz del estado actual del arte en geodesia satelital. Con GEM-T1 se ha logrado un nivel de consistencia interna que es superior a cualquier modelo terrestre de Goddard anterior. Por primera vez se ha realizado una solución simultánea para los parámetros armónicos esféricos de las partes invariante y de marea del campo gravitatorio. La solución de este modelo de satélite al grado 36 es un factor importante que explica su precisión mejorada. La adición de datos láser más precisos y no utilizados previamente y la introducción de modelos consistentes también se lograron con GEM-T1. Otro factor importante que permitió la creación de este modelo fue el rediseño y la vectorización de nuestras principales herramientas de software (GEODYN II y SOLVE) para la computadora GSFC Cyber ​​205. En particular, la ventaja de alta velocidad (50:1), obtenida con el nuevo programa SOLVE, hizo posible una optimización del esquema de estimación de parámetros y ponderación utilizado en los modelos GEM anteriores, lo que resultó en una mejora significativa en GEM-T1. La solución para el modelo GEM-T1 hizo uso de las últimas constantes de referencia de la Asociación Internacional de Geodesia, incluido el Sistema de Referencia J2000. Proporcionó una solución simultánea para (1) un modelo de gravedad en armónicos esféricos completos de grado y orden 36; (2) un subconjunto de 66 coeficientes de mareas oceánicas para los componentes de longitud de onda larga de 12 mareas principales. Este ajuste se realizó en presencia de otros 550 términos fijos de mareas oceánicas que representan 32 mareas mayores y menores y el modelo de mareas de tierra sólida dependiente de la frecuencia de Wahr; y (3) la rotación de la Tierra y los parámetros de movimiento polar promedio de 5 días para el período de 1980 en adelante. GEM-T1 se derivó exclusivamente de los datos de rastreo satelital adquiridos en 17 satélites diferentes cuyas inclinaciones oscilaron entre 15° y polar. En total, se utilizaron casi 800.000 observaciones, la mitad de las cuales procedían de sistemas láser de tercera generación (<5 cm). Se realizó una calibración de las precisiones del modelo que muestra que GEM-T1 es una mejora significativa con respecto a los modelos "solo satelitales" anteriores de GSFC basados ​​únicamente en datos de seguimiento para aplicaciones de modelado orbital y geoidal. Para la parte de longitud de onda más larga del geoide (hasta 8 × 8), GEM-T1 es un avance importante sobre todos los modelos GEM. incluso aquellos que contienen altimetría y gravimetría de superficie. La precisión radial para la órbita TOPEX/POSEIDON anticipada se estimó utilizando las covarianzas del modelo GEM-T1. Se encontró que los errores radiales estaban en el nivel rms de 25 cm en comparación con los 65 cm encontrados con GEM-L2. Esta simulación evaluó solo los errores que surgen de las fuentes geopotenciales. GEM‐L2 era el mejor modelo disponible para TOPEX antes del trabajo descrito en este documento. Se ha logrado un paso importante para alcanzar la precisión del modelo de gravedad necesario para la misión TOPEX/POSEIDON. Esta simulación evaluó solo los errores que surgen de las fuentes geopotenciales. GEM‐L2 era el mejor modelo disponible para TOPEX antes del trabajo descrito en este documento. Se ha logrado un paso importante para alcanzar la precisión del modelo de gravedad necesario para la misión TOPEX/POSEIDON. Esta simulación evaluó solo los errores que surgen de las fuentes geopotenciales. GEM‐L2 era el mejor modelo disponible para TOPEX antes del trabajo descrito en este documento. Se ha logrado un paso importante para alcanzar la precisión del modelo de gravedad necesario para la misión TOPEX/POSEIDON.

Usando esta información, uno puede calcular el centro gravitacional de la tierra usando la mecánica de ondas de gravedad y, con el tiempo, derivar un histograma de estos cambios medidos.

Desafortunadamente, en este momento no existen modelos publicados para uso público que citen el cambio en la precesión de la Tierra o que muestren cuánto se ha desviado debido a la actividad humana, ya que esta información sería vital en el desarrollo de la tecnología de objetivos ICBM. Si bien la NASA ha investigado y modelado ampliamente estos cambios gravitacionales debido a problemas relacionados con la seguridad nacional, esta información no está actualmente disponible para el público en general. Tal vez en el futuro, bajo la ley de libertad de información, sea posible obtener una estimación general. Hasta entonces estamos obligados a hacer nuestros propios cálculos y mediciones.

El centro de masa de la Tierra, usando solo irregularidades que puedes medir en la superficie, proyectadas en la superficie está en Turquía. Algunos de los cálculos están impulsados ​​por el deseo de correlacionar este centro con las interpretaciones bíblicas, por lo que no les daría mucha credibilidad.

https://en.wikipedia.org/wiki/Geographical_centre_of_Earth

Sin embargo, el Sistema de Referencia del Marco Internacional de la Tierra real tiene un modelo que incluye los Parámetros de Observación de la Tierra que le brindan la ubicación de los polos en la superficie. Se basa en la observación en muchas estaciones astronómicas diferentes de fuentes de radio muy distantes. No define dónde se encuentra el centro de masa.

Puede leer más aquí:

http://itrf.ensg.ign.fr/general.php