El nuevo mapa gravitatorio de la Tierra

Todos sabemos que la Tierra es redonda, ¿no?. Pues no, porque, como bien nos decían en el colegio, en realidad se trata de una esfera achatada por los polos. Pero tampoco es una esfera achatada ni un elipsoide, aunque éstas sean buenas aproximaciones según la precisión con la que queramos calcular un determinado parámetro. Obviamente, es de todos sabidos que la Tierra tiene una forma irregular que a veces se suele equiparar a la de una superficie equipotencial denominada geoide y cuyo estudio presenta un gran interés científico de cara a comprender fenómenos como la circulación oceánica global o el cambio del nivel del mar. El cálculo de la forma precisa del geoide sólo puede realizarse mediante simulaciones complejas y medidas gravitatorias de alta precisión. Aunque existen numerosos mapas gravitatorios locales, realizar un mapa global del potencial gravitatorio terrestre en alta resolución ha sido y es una de las prioridades de numerosas misiones espaciales, la última de las cuales es el satélite GOCE de la ESA, lanzado en marzo de 2009.

Precisamente, los resultados del análisis de los dos primeros meses de datos (noviembre y diciembre de 2009) acaban de ser presentados en el Living Planet Symposium de la ESA, resultados que se pueden admirar en forma gráfica gracias a este mapa:


Mapa del geoide terrestre (ESA).

¿Y qué significa esta imagen? El geoide es la forma equipotencial que tendría un océano global imaginario debido exclusivamente al campo gravitatorio terrestre sin tener en cuenta las corrientes y mareas. Por este motivo, la variación total en altura del geoide es inferior a 200 m con respecto a un elipsoide matemáticamente perfecto. Es decir, el geoide no se corresponde con un mapa real del relieve terrestre, sino con la variación del campo gravitatorio de nuestro planeta. En la imagen, las zonas en color rojo son por tanto regiones del geoide con mayor elevación y las azules son las más profundas. Aunque no parezca muy impresionante, se trata del mapa global del campo gravitatorio terrestre con mayor resolución obtenido hasta la fecha.

GOCE realiza medidas del campo gravitatorio de la Tierra cotejando la pequeña variación de los parámetros de su órbita polar a 255 km de altura gracias a un gradiómetro (formado por tres pares de acelerómetros) y un receptor GPS. Para mantener su órbita a una altura constante y contrarrestar el incesante frenado atmosférico, la nave emplea un motor iónico. Puede detectar diferencias de 10⁻⁵ ms⁻² en el campo gravitatorio terrestre y se espera que pueda determinar el geoide con una precisión de 1-2 cm y una resolución espacial de 100 km.


El satélite GOCE (ESA).