Durante siglos, los mapas, los globos terráqueos y las imágenes satelitales consolidaron una representación de la Tierra como una esfera. Sin embargo, esa imagen corresponde a una simplificación geométrica. La geodesia y la comunidad científica reconocen desde hace décadas que el planeta posee una forma irregular denominada geoide, determinada por las variaciones de su campo gravitatorio.

Ahora, la NASA presentó una visualización 3D inédita y detallada que permite observar esas irregularidades de una manera más clara. La imagen no muestra una deformación literal del planeta ni representa montañas y fosas reales a esa escala. Lo que presenta es un modelo físico que convierte las variaciones de la gravedad en ondulaciones visibles.

La visualización permite comprender cómo la distribución interna de las masas terrestres influye en la atracción gravitatoria y genera diferencias en la superficie que describe el campo de gravedad. Así, la representación muestra un planeta que se aleja tanto de la idea de una esfera geométricamente perfecta como de cualquier modelo uniforme.

Qué es el geoide 

La NASA define el geoide como una superficie equipotencial asociada al campo gravitatorio de la Tierra. En términos físicos, representa la forma que adoptaría un océano global si el agua estuviera en reposo absoluto y respondiera únicamente a la gravedad. El concepto permite observar el planeta desde una perspectiva diferente. La forma del geoide no depende de una geometría idealizada, sino de la distribución desigual de los materiales que componen la Tierra.

Michael Watkins, científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, resumió el fenómeno con una explicación directa: "Debido a que la distribución de materiales en las profundidades de la Tierra varía, su campo de gravedad tiene colinas y valles".

La diferencia en la concentración de masa genera variaciones en la atracción gravitatoria. Allí donde se concentra una mayor cantidad de masa, la gravedad ejerce una atracción ligeramente superior. En zonas donde la densidad es menor, aparecen valles en esa superficie gravitatoria.

Por ese motivo, el geoide no debe confundirse con el relieve visible de la superficie terrestre. Las ondulaciones que aparecen en la visualización representan diferencias en el campo gravitatorio y no la altura real de montañas, depresiones u otras formas geográficas en esa escala.

15 años de observaciones satelitales

La visualización presentada por la NASA se basa en el modelo global de campo gravitatorio GOCO06s. Según explicó la agencia espacial estadounidense, el modelo fue calculado por el proyecto Gravity Observation Combination (GOCO) y se construyó exclusivamente con datos satelitales.

El cálculo reúne una enorme cantidad de información obtenida durante un período prolongado:

• Más de mil millones de observaciones.
• 15 años de datos acumulados.
• Información proporcionada por 19 satélites.
• Datos del Experimento de Recuperación de la Gravedad y el Clima (GRACE) de la NASA.
• Observaciones del Explorador de Campos Gravitatorios y Circulación Oceánica en Estado Estacionario (GOCE) de la Agencia Espacial Europea (ESA).

La escala de los datos utilizados permite elaborar una representación global de las variaciones gravitatorias del planeta. En la visualización, la altura del geoide se extiende desde +85 metros en Islandia hasta −106 metros en el sur de la India.

Sin embargo, esas diferencias no aparecen en la imagen con su escala real. La NASA explicó que las variaciones fueron amplificadas por un factor de 10.000 para que pudieran apreciarse a simple vista.

Un campo gravitatorio que cambia con el tiempo

La representación del geoide también permite observar que el campo gravitatorio terrestre no es uniforme ni permanece completamente constante. Las variaciones están relacionadas con la distribución desigual de la masa en los océanos, los continentes y el interior profundo del planeta.

Además, existen variables climáticas que influyen en esos cambios. Entre ellas se encuentran el balance hídrico continental y los procesos de deshielo o crecimiento de glaciares. De esta manera, los modelos del campo gravitatorio no constituyen solamente una imagen de la forma física de la Tierra. También permiten estudiar cómo se distribuye y cómo cambia la masa del planeta a lo largo del tiempo.

La gravedad se convierte así en una herramienta para observar procesos que muchas veces no pueden verse directamente desde la superficie.

La "Papa de Gravedad de Potsdam" 

Una nota anterior de Universe Today citó la llamada "Papa de Gravedad de Potsdam", una visualización del modelo del campo gravitatorio terrestre producida por el Centro Alemán de Investigación Geofísica (GFZ) en Potsdam, Alemania.

Según el periódico digital, el modelo EIGEN-6C fue elaborado a partir de mediciones de los satélites LAGEOS, GRACE y GOCE, además de datos de gravedad obtenidos en tierra y de información de altimetría satelital.

Ese modelo multiplicó por cuatro la resolución espacial respecto de un modelo obtenido en 2005, lo que permitió alcanzar una representación más detallada de las variaciones gravitatorias del planeta.

La evolución de estos modelos refleja el avance de las herramientas utilizadas para estudiar la Tierra. La combinación de información satelital, mediciones terrestres y datos de altimetría permite elaborar mapas cada vez más precisos de una característica que no puede observarse directamente con los sentidos.

Para qué sirven los modelos del campo gravitatorio

El estudio del geoide tiene aplicaciones que van más allá de la representación visual del planeta. Según la información citada por Universe Today, estos modelos permiten seguir diferentes procesos vinculados con la distribución y el movimiento de la masa terrestre.

Entre sus utilidades se encuentran:

• El seguimiento del almacenamiento estacional de agua continental.
• El análisis del nivel del mar.
• El estudio de las corrientes oceánicas.
• La observación de rasgos ocultos de la geología continental.

La importancia de estos modelos radica en que la gravedad puede revelar diferencias en la distribución de materiales que permanecen ocultas bajo la superficie visible. La cartografía del campo gravitatorio ofrece, de esa manera, una mirada indirecta sobre la estructura y los movimientos de la masa terrestre.

La nueva visualización de la NASA muestra un planeta menos uniforme de lo que sugieren sus imágenes habituales. La Tierra sigue siendo representada habitualmente como una esfera por razones de simplificación, pero su estructura gravitatoria presenta variaciones constantes.

Bajo la superficie visible, la distribución desigual de los materiales deja una marca directa en el relieve que describe la gravedad. Esa marca es la que la visualización 3D convierte en ondulaciones visibles y permite observar, de una manera inédita y detallada, la forma gravitatoria de un planeta que no es una esfera perfecta ni una superficie uniforme.