As pessoas tendem a pensar na gravidade aqui na Terra como uma coisa uniforme e consistente. Isso se deve a uma combinação de fatores, como a distribuição desigual de massa nos oceanos, continentes e interior profundo, bem como variáveis relacionadas ao clima, como o balanço hídrico dos continentes e o derretimento ou crescimento de geleiras.
E agora, pela primeira vez, essas variações foram capturadas na imagem conhecida como “Batata Gravitacional de Potsdam” - uma visualização do modelo de campo gravitacional da Terra produzido pelo Centro Helmholtz, em Potsdam, no Centro Alemão de Pesquisa em Geofísica (GFZ). Alemanha.
E como você pode ver na imagem acima, ela tem uma semelhança impressionante com uma batata. Mas o mais impressionante é o fato de que, através desses modelos, o campo gravitacional da Terra é descrito não como um corpo sólido, mas como uma superfície dinâmica que varia ao longo do tempo.Este novo modelo de campo de gravidade (designado EIGEN-6C) foi criado usando medições obtidas nos satélites LAGEOS, GRACE e GOCE, bem como medições de gravidade em terra e dados da altimetria de satélite.
Comparado ao modelo anterior obtido em 2005 (mostrado acima), o EIGEN-6C tem um aumento de quatro vezes na resolução espacial.
"De particular importância é a inclusão de medições do satélite GOCE, a partir do qual o GFZ fez seu próprio cálculo do campo gravitacional", diz o Dr. Christoph Foerste, que dirige o grupo de trabalho do campo gravitacional na GFZ junto com o Dr. Frank Flechtner.
A missão da ESA GOCE (Gravity Field e Steady State Circulation Ocean) foi lançada em meados de março de 2009 e desde então mede o campo gravitacional da Terra usando gradiometria por satélite - o estudo e a medição de variações na aceleração devido à gravidade.
"Isso permite a medição da gravidade em regiões inacessíveis com precisão sem precedentes, por exemplo, na África Central e no Himalaia", disse o Dr. Flechtner. Além disso, os satélites GOCE oferecem vantagens quando se trata de medir os oceanos.
Dentro dos muitos espaços abertos que ficam embaixo do mar, o campo de gravidade da Terra mostra variações. O GOCE é capaz de mapear melhor estes, bem como desvios na superfície do oceano - um fator conhecido como "topografia dinâmica do oceano" - que é o resultado da gravidade da Terra afetando o equilíbrio da superfície do oceano.
Dados de medição de longo prazo da missão de satélite duplo da GFZ, GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) também foram incluídos no modelo. Ao monitorar variáveis climáticas, como o derretimento de grandes geleiras nas regiões polares e a quantidade de água sazonal armazenada em grandes sistemas fluviais, o GRACE conseguiu determinar a influência de mudanças temporais em larga escala no campo gravitacional.
Dada a natureza temporal dos processos relacionados ao clima - para não mencionar o papel desempenhado pela mudança climática - são necessárias missões em andamento para ver como elas afetam nosso planeta a longo prazo. Especialmente porque a missão GRACE está programada para terminar em 2015.
No total, cerca de 800 milhões de observações foram computadas no modelo final, composto por mais de 75.000 parâmetros, representando o campo gravitacional global. Somente o satélite GOCE fez 27.000 órbitas durante seu período de serviço (entre março de 2009 e novembro de 2013) para coletar dados sobre as variações no campo gravitacional da Terra.
O resultado final alcançou precisão de centímetros, e pode servir como referência global para níveis e alturas do mar. Além da "comunidade de gravidade", a pesquisa também despertou o interesse de pesquisadores em engenharia aeroespacial, ciências atmosféricas e detritos espaciais.
Mas, acima de tudo, oferece aos cientistas uma maneira de imaginar o mundo que é diferente, mas ainda complementar, de abordagens baseadas em luz, magnetismo e ondas sísmicas. E poderia ser usado para tudo, desde determinar a velocidade das correntes oceânicas do espaço, monitorar o aumento do nível do mar e derreter os lençóis de gelo, descobrir características ocultas da geologia continental e até espreitar a força de convecção que conduz as tectônicas de placas.
