La gente tiende a pensar en la gravedad aquí en la Tierra como algo uniforme y consistente. Esto se debe a una combinación de factores, como la distribución desigual de la masa en los océanos, los continentes y el interior profundo, así como las variables relacionadas con el clima, como el equilibrio hídrico de los continentes y el derretimiento o crecimiento de los glaciares.
Y ahora, por primera vez, estas variaciones han sido capturadas en la imagen conocida como la "papa de gravedad de Potsdam", una visualización del modelo de campo de gravedad de la Tierra producido por el Centro Helmholtz del Centro de Investigación de Geofísica de Alemania (GFZ) en Potsdam Alemania
Y como puede ver en la imagen de arriba, tiene un parecido sorprendente con una papa. Pero lo que es más sorprendente es el hecho de que a través de estos modelos, el campo gravitacional de la Tierra se representa no como un cuerpo sólido, sino como una superficie dinámica que varía con el tiempo. Este nuevo modelo de campo de gravedad (que se denomina EIGEN-6C) se hizo utilizando mediciones obtenidas de los satélites LAGEOS, GRACE y GOCE, así como mediciones de gravedad en tierra y datos de la altimetría satelital.
En comparación con el modelo anterior obtenido en 2005 (que se muestra arriba), EIGEN-6C tiene un aumento de cuatro veces en la resolución espacial.
"De particular importancia es la inclusión de mediciones del satélite GOCE, desde el cual el GFZ hizo su propio cálculo del campo gravitacional", dice el Dr. Christoph Foerste, quien dirige el grupo de trabajo de campo de gravedad en GFZ junto con el Dr. Frank Flechtner.
La misión de la ESA GOCE (Gravity Field y Steady-State Ocean Circulation Explorer) se lanzó a mediados de marzo de 2009 y desde entonces ha estado midiendo el campo gravitacional de la Tierra utilizando la gradiometría satelital: el estudio y la medición de variaciones en la aceleración debido a la gravedad.
"Esto permite la medición de la gravedad en regiones inaccesibles con una precisión sin precedentes, por ejemplo, en África Central y el Himalaya", dijo el Dr. Flechtner. Además, los satélites GOCE ofrecen ventajas a la hora de medir los océanos.
Dentro de los muchos espacios abiertos que se encuentran debajo del mar, el campo de gravedad de la Tierra muestra variaciones. GOCE puede mapear mejor estos, así como las desviaciones en la superficie del océano, un factor conocido como "topografía oceánica dinámica", que es el resultado de la gravedad de la Tierra que afecta el equilibrio de la superficie del océano.
También se incluyeron en el modelo los datos de medición a largo plazo de la misión GRACE (experimento de recuperación de la gravedad y clima) del satélite gemelo GFZ. Al monitorear variables climáticas como el derretimiento de grandes glaciares en las regiones polares y la cantidad de agua estacional almacenada en grandes sistemas fluviales, GRACE pudo determinar la influencia de cambios temporales a gran escala en el campo gravitacional.
Dada la naturaleza temporal de los procesos relacionados con el clima, sin mencionar el papel desempeñado por el cambio climático, se necesitan misiones en curso para ver cómo afectan a nuestro planeta a largo plazo. Especialmente porque la misión GRACE está programada para finalizar en 2015.
En total, alrededor de 800 millones de observaciones entraron en el cálculo del modelo final que se compone de más de 75,000 parámetros que representan el campo gravitacional global. Solo el satélite GOCE realizó 27,000 órbitas durante su período de servicio (entre marzo de 2009 y noviembre de 2013) para recopilar datos sobre las variaciones en el campo gravitacional de la Tierra.
El resultado final logró precisión centimétrica y puede servir como referencia global para los niveles y las alturas del mar. Más allá de la "comunidad gravitatoria", la investigación también ha despertado el interés de los investigadores en ingeniería aeroespacial, ciencias atmosféricas y desechos espaciales.
Pero, por encima de todo, ofrece a los científicos una forma de imaginar el mundo que es diferente, pero aún complementario, de enfoques basados en la luz, el magnetismo y las ondas sísmicas. Y podría usarse para todo, desde determinar la velocidad de las corrientes oceánicas desde el espacio, monitorear el aumento del nivel del mar y derretir las capas de hielo, hasta descubrir características ocultas de la geología continental e incluso observar la fuerza de convección que impulsa la tectónica de placas.
