La nueva imagen de la Tierra realizada tras más de 1.000 millones de observaciones de la Nasa
La NASA ha publicado una nueva imagen sobre el planeta Tierra. A diferencia de otras investigaciones, esta no apunta a una visión de su
La Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) expuso una nueva representación tridimensional del campo gravitatorio de la Tierra, desarrollada a partir del procesamiento de más de 1.000 millones de observaciones recolectadas durante un período de quince años. Esta cartografía científica, obtenida mediante el esfuerzo conjunto de diversas agencias espaciales, revela las variaciones en la fuerza de atracción del planeta con un nivel de detalle sin precedentes. La investigación, que recopila datos de diecinueve satélites distintos, ofrece una perspectiva inédita que dista de las imágenes fotográficas convencionales de la superficie terrestre.
El modelo gravitatorio y la exageración vertical
La imagen difundida no representa la apariencia visual externa del planeta desde el espacio, sino que constituye una representación matemática y física de su gravedad. Para hacer perceptibles las sutiles diferencias en la fuerza de atracción que existen en las distintas regiones del globo, los investigadores aplicaron una escala de amplificación vertical de entre 7.000 y 10.000 veces. Esta exageración técnica permite observar a simple vista las irregularidades que, de otro modo, serían imperceptibles a escala real debido a las dimensiones del planeta.
El resultado de este proceso de visualización es un geoide, una superficie teórica que representa el nivel medio del mar si este se encontrara exclusivamente bajo la influencia de la gravedad y la rotación terrestre, sin el efecto de las mareas, los vientos o las corrientes marinas. La forma resultante dista notablemente de una esfera perfecta, mostrando protuberancias y depresiones que reflejan la distribución desigual de la masa en el interior y sobre la corteza de la Tierra. Las zonas con mayor densidad o acumulación de masa ejercen una atracción gravitatoria ligeramente superior, lo que se traduce en elevaciones en el modelo, mientras que las áreas con menor densidad se muestran como depresiones.
Quince años de datos y diecinueve satélites
La base científica de esta nueva cartografía tridimensional se encuentra en el modelo de gravedad denominado GOCO06s. Este desarrollo fue presentado de manera oficial en enero de 2021 a través de una publicación en la revista científica especializada Earth System Science Data. El modelo destaca por la integración y el procesamiento de un volumen masivo de información geoespacial, acumulada a lo largo de década y media de observaciones continuas por parte de la comunidad científica internacional.
Para la consolidación de este mapa de gravedad, se coordinaron los datos provenientes de diecinueve satélites en órbita. La estructura del modelo GOCO06s combina de forma principal las mediciones de dos de los programas de observación terrestre más significativos de las últimas décadas. Por un lado, se incorporaron los registros de la misión GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer), un proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA) que se mantuvo operativo desde marzo de 2009 hasta noviembre de 2013. Por otro lado, el modelo se nutrió de los datos del programa GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), una iniciativa conjunta de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán que recopiló mediciones desde marzo de 2002 hasta octubre de 2017.
La fusión de estos conjuntos de datos permitió a los científicos corregir discrepancias y rellenar vacíos de información que los instrumentos individuales no podían resolver por sí solos. Mientras que la misión europea GOCE se centró en capturar las variaciones de gravedad a pequeña escala con una resolución espacial elevada, el programa GRACE aportó una perspectiva temporal continua que facilitó el seguimiento de los cambios en la distribución de la masa terrestre a lo largo de los años.
La tecnología detrás de la medición: GOCE y GRACE
El funcionamiento técnico de las misiones espaciales involucradas ilustra la complejidad de la medición de la gravedad desde el espacio. En el caso del programa GRACE, la estrategia de recolección de datos se basó en el uso de dos vehículos espaciales idénticos que orbitaban la Tierra en una trayectoria compartida. Ambos satélites se desplazaban alineados a una distancia constante de aproximadamente 220 kilómetros entre sí.
A medida que los dos satélites avanzaban en su órbita, las variaciones en la masa de la Tierra debajo de ellos alteraban de manera sutil la atracción gravitatoria ejercida sobre cada nave. Cuando el satélite líder se aproximaba a una región con mayor concentración de masa, como una cordillera montañosa o una zona con alta densidad geológica, experimentaba una aceleración que aumentaba momentáneamente la distancia respecto al segundo satélite. Posteriormente, cuando el segundo satélite pasaba sobre la misma anomalía, aceleraba a su vez, restableciendo la distancia original.
Para registrar estas variaciones, el sistema de GRACE medía de forma continua las oscilaciones micrométricas en la separación de ambos vehículos. Estas fluctuaciones de escala infinitesimal permitieron a los científicos calcular con precisión matemática las fuerzas de gravedad locales. El objetivo principal de estas mediciones tan sensibles fue registrar el desplazamiento temporal del agua en el planeta, abarcando fenómenos como los ciclos de lluvias intensas, la pérdida de masa en los glaciares de las regiones polares y montañosas, y la dinámica de las corrientes en los océanos
