Gravitationsunterschiede

Gravitationsunterschiede bezeichnet Unterschiede im Gravitationsfeld eines Himmelskörpers oder eines Raumsystems. Sie ergeben sich aus räumlich variierender Massenzusammensetzung, Geometrie und Rotation. Am Erdboden führen Gravitationsunterschiede zu Unterschieden in der lokalen Gravitationsbeschleunigung g sowie in der Form des Gravitationspotentials.

Auf größeren Skalen erklären sich Unterschiede durch die Verteilung von Landmassen und Ozeanen, topographische Merkmale, Mantel- und Kernstrukturen sowie durch die Erdrotation, die eine zusätzliche Zentrifugalkraft erzeugt. Kleinräumige Unterschiede entstehen durch geologische Strukturen wie Gebirge, Becken, Dichteanomalien im Untergrund.

Die Erfassung erfolgt mit Gravimetern und Satellitentechniken. Absolute Gravimeter messen g an einem Ort, relative Gravimeter vergleichen zwei Messpunkte. Satellitenmissionen wie GRACE und GOCE erstellen globale Gravitätskarten, aus denen das Geoid und regionale Anomalien abgeleitet werden.

Gravitationsunterschiede sind zentral für Geodäsie, Geophysik und Hydrologie. Sie ermöglichen präzise Orbitberechnungen, Höhenreferenzen, Wasserkreislauf- und Bodenressourcenschätzungen sowie die Bestimmung der Erdstruktur. In der Ozeanografie beeinflussen sie die Meereszirkulation über das Geopotentialrelief.

Auch andere Körper weisen Gravitationsunterschiede auf, je nach Masseverteilung. Auf dem Mond, Mars oder anderen Planeten erzeugen Dichtevariationen Gravitationsfelder, die Raumfahrt, Landerplatzierung und geophysikalische Untersuchungen beeinflussen.

Zeitabhängige Gravitationsunterschiede entstehen durch Gezeitenkräfte von Mond und Sonne, die das Gravitationspotenzial leicht verändern und zu Gezeitenverformungen von Erde, Ozeanen und Krustenschichten führen.