Die präzise Darstellung der Form der Erde ist als Geoid bekannt, ein Modell, das physikalische und mathematische Prinzipien kombiniert, die von der Gravitation beeinflusst werden. Diese Figur ist weder perfekt kugelförmig noch geometrisch, sondern nimmt aufgrund der Massenvariationen auf dem Planeten, die von internationalen Weltraummissionen entdeckt wurden, eine unregelmäßige Form an.
Das Geoid: Das Verständnis der echten Form der Erde
Laut Michael Watkins vom Jet Propulsion Laboratory der NASA sind diese Unregelmäßigkeiten auf die ungleiche Verteilung von Materialien im Inneren der Erde zurückzuführen, die ihr Gravitationsfeld beeinflussen und „Hügel“ und „Täler“ schaffen.
Das Geoid wird in der Geodäsie als eine Äquipotentialfläche des Erdgravitationsfeldes definiert, ein Modell, das die oft in vereinfachten geometrischen Darstellungen ignorierte Gravitation integriert.
Um dieses Gravitationsfeld präzise zu kartieren, haben die NASA und andere internationale Agenturen Missionen wie GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) gestartet, die die Bedeutung genauer Modelle zur Erfassung unseres Planeten hervorheben.
In einer populären Illustration der NASA wird die Erde in einer übertriebenen „verbeulten Kartoffel“-Form dargestellt, um die kleinen Gravitationsvariationen hervorzuheben, die in ihrer realen Größenordnung für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar sind.
Ein Bericht des Earth Observing System Data and Information System erklärt, dass die ungleiche Massenverteilung, wie Felsen, Magma und Wasser, Gravitationsschwankungen erzeugt, die sich direkt auf die Form des Geoids auswirken.
Diese Unterschiede in Masse und Dichte im Erdinneren schaffen Bereiche mit intensiverer Gravitation, die „Hügel“ bilden, und Zonen mit geringerer Anziehungskraft, die zu „Tälern“ führen.
Geoid vs. Ellipsoid: Physikalische Realität und mathematische Modelle
Im Gegensatz zum Geoid ist das Ellipsoid eine idealisierte und glatte geometrische Figur, ähnlich einem amerikanischen Football, die aufgrund ihrer Einfachheit häufig für mathematische Berechnungen verwendet wird.
Während das Ellipsoid mathematisch perfekt ist, spiegelt das Geoid die Form wider, die die Wasseroberfläche der Ozeane im Ruhezustand unter Berücksichtigung der Gravitationskräfte annehmen würde.
Der Unterschied zwischen beiden Modellen liegt also darin, dass das Geoid die tatsächliche Verteilung von Masse und Dichte unter der Erde berücksichtigt, was beeinflusst, wie sich das Wasser auf seiner Oberfläche verteilt.
