potentiaalvlak van de zwaartekracht en hoogte
verschillen worden door waterpassing en zwaar
tekrachtmeting bepaald als potentiaalverschil
len. De bron van de zwaartekracht is de massa
van de aarde en de structuur van het uitwendige
veld wordt veroorzaakt door de verdeling van
de massa in de aarde. Deze massaverdeling
hangt tenslotte samen met de materiële verde
ling in de aarde en die vertegenwoordigt een
fase in een zich nog steeds voltrekkend ontwik
kelingsproces.
Van een gegeven ruimtelijke massaverdeling
kan de zwaartekrachtspotentiaal door een inte
gratie eenduidig worden berekend. Het omge
keerde is niet waar; zo kunnen er in beginsel
verschillende massaverdelingen zijn, die een
zelfde uitwendige zwaartekrachtspotentiaal op
leveren. Het omgekeerde probleem om bij een
gemeten zwaartekrachtspotentiaal de massaver
deling te vinden die de gemeten potentiaal
veroorzaakt, is dan ook moeilijker oplosbaar.
Bij die gezochte massaverdeling behoort ook de
begrenzing daarvan, dus het aardoppervlak.
Kenmerkend voor deze dynamische tak van de
geodesie is, dat evenals bij andere aardweten
schappen wel het geval is, omgekeerde, inverse
problemen moeten worden opgelost: de satel-
lietbanen worden gemeten en gezocht moet nu
worden naar het zwaartekrachtsveld dat voor
de banen verantwoordelijk is; kennen wij dat
veld, dan kan weer worden gezocht naar de
massaverdeling die het veld teweeg brengt;
zeker zal men de begrenzing van die verdeling,
het aardoppervlak, willen vinden. Tot de bepa
ling van die begrenzing heeft de geodesie zich
doorgaans beperkt, temeer daar een eenduidige
bepaling van de massaverdeling daaronder,
zonder aanvullende voorwaarden of veronder
stellingen in het algemeen niet mogelijk is.
De aarde is rond, maar geen bol en de afplat
ting wordt verondersteld het gevolg te zijn van
de middelpuntvliedende kracht, veroorzaakt
door de dagelijkse rotatie. Dit zou er dan op
wijzen dat de aarde niet absoluut star, maar
vervormbaar is, nu, of was in een vroeger
stadium van haar wordingsgeschiedenis. Deze
conclusie wordt wat betreft de aardkorst en de
buitenste delen van de aardmantel onderstreept
door de hypothese van de isostasie, het drijvend
evenwicht, waarin deze lagen zouden verkeren.
De isostasie is een hypothese die in confrontatie
met andere veronderstellingen over de opbouw
van de aarde moet worden getoetst om zo
uiteindelijk een voorstelling, een dynamisch
model van het inwendige van de aarde te ver
krijgen. Dit model zal zolang moeten worden
aangepast en verscherpt, totdat alle oppervakte-
en uitwendige verschijnselen bevredigend kun
nen worden verklaard.
Tot de minder plezierige maar wetenschappelijk
boeiende oppervlakteverschijnselen behoort een
aardbeving. Door zorgvuldige analyse van
aardbevingsregistraties door geografisch ge
spreide seismische stations kan de loop van een
aardschok door het aardlichaam worden ge
volgd en daaruit kunnen uiterst belangrijke
conclusies worden getrokken over de mecha
nische eigenschappen van de materialen, waar
uit de aarde is opgebouwd. Deze conclusies
leggen zeer dwingende voorwaarden op aan
het op te bouwen aardmodel. Zo blijkt dat de
aarde, ruwweg, alzijdig symetrisoh is samen
gesteld uit lagen, onderling gescheiden door
markante discontinuïteiten en overgangszones.
Ik noemde al even de korst en de mantel;
daaronder bevindt zich de aardkern.
Deze overwegingen moeten worden betrokken
bij de, ook al op grond van het verschijnsel
van de isostasie, voor de hand liggende veron
derstelling dat de aarde in hydrostatisch even
wicht zou verkeren. De theorie van het hydros
tatisch evenwicht toegepast op de aarde werd
ontwikkeld om, uitgaande van de uit de sterren
kunde bekende precessie-constante, de afplatting
van de aarde te berekenen. Maar door bestu
dering van satellietbanen is inmiddels voor deze
afplatting een meer hypothese-vrije waarde
gevonden die significant afwijkt van de waarde
die op grond van het hydrostatisch evenwicht
wordt berekend. Daarom moest de hypothese
van het hydrostatisch evenwicht in de aarde
worden verworpen.
Ik lijk te zijn afgedwaald van mijn onderwerp,
maar het was maar een uitstapje om U aan de
hand van een paar voorbeelden te laten zien
hoe geofysisch onderzoek, sterrenkunde en
geodesie ook al vóór het tijdperk van de kunst
manen elk op hun manier en in onderlinge
wisselwerking bijdroegen tot de opbouw van
een model voor de aarde.
Tot nu toe heb ik het gebruik van satellieten
in de geodesie, de satelliet-geodesie, gebonden
aan de technische mogelijkheid om vanaf de
aarde langs fotografische weg, richtingen naar
kunstmanen te meten. Afhankelijk van de
gebruikte apparatuur en de vaardigheid van de
gebruikers daarvan, hebben de gemeten rich
tingen een precisie van niet veel beter dan één
boogseconde en het is niet te verwachten dat
deze precisiegrens in een nabije toekomst ver
zal worden onderschreden. De voornaamste
oorzaken van deze beperking zijn de beperkte
nauwkeurigheid, waarmee de richtingen naar
de referentiesterren bekend zijn en de atmosfe-
58
