Novo mapa da NASA revela como a gravidade ajuda a medir mudanças na água, no gelo e no nível do mar

Imagem: Divulgação NASA

A NASA divulgou uma nova visualização do campo gravitacional da Terra que mostra como a força da gravidade varia de uma região para outra do planeta. O modelo, chamado geoide, permite acompanhar a distribuição de massas e tem aplicações no estudo dos oceanos, das reservas de água, das geleiras e do nível do mar. A imagem chama atenção pelo formato irregular, mas essas deformações foram ampliadas milhares de vezes para tornar visíveis diferenças que, na escala real do planeta, seriam praticamente imperceptíveis.

O geoide representa a forma que a superfície dos oceanos assumiria se estivesse submetida apenas à gravidade e à rotação da Terra, sem a influência de ventos, correntes e grande parte das marés. No modelo apresentado pela NASA, a altura dessa superfície varia de cerca de 85 metros acima da referência, na região da Islândia, a 106 metros abaixo dela, ao sul da Índia. Na visualização tridimensional, essas diferenças foram exageradas em 10 mil vezes.

A aparência irregular ocorre porque a gravidade não tem exatamente a mesma intensidade em todos os pontos do planeta. Montanhas, fossas oceânicas e diferenças na composição e na distribuição de massa no interior e na superfície da Terra alteram, ainda que discretamente, a atração gravitacional. Regiões com maior concentração de massa tendem a exercer uma atração um pouco mais intensa.

A nova visualização utiliza o modelo gravitacional GOCO06s, elaborado a partir de mais de 1 bilhão de observações feitas ao longo de 15 anos por 19 satélites. Entre eles estão os da missão GRACE, da NASA, e o GOCE, da Agência Espacial Europeia. O cruzamento dessas medições permitiu construir uma representação detalhada do campo gravitacional terrestre.

Essas diferenças de gravidade também funcionam como uma forma indireta de acompanhar o deslocamento de água pelo planeta. Como a água tem massa, alterações em grandes volumes de aquíferos, rios, lagos, oceanos e mantos de gelo produzem pequenas mudanças no campo gravitacional. É esse princípio que permite aos cientistas observar fenômenos que nem sempre podem ser medidos de maneira adequada apenas na superfície.

As missões GRACE e GRACE Follow-On medem essas variações por meio de dois satélites que percorrem praticamente a mesma órbita. Quando o primeiro passa sobre uma região de maior massa, sofre uma atração ligeiramente mais forte e a distância entre as duas espaçonaves muda. Medições extremamente precisas dessas alterações permitem calcular como a massa está distribuída e como essa distribuição se modifica ao longo do tempo. A cada cerca de 30 dias, os dados permitem produzir um novo quadro global dessas mudanças.

O acompanhamento tem aplicação direta nos estudos sobre mudanças climáticas e disponibilidade de água. Os dados permitem identificar perdas de massa nas geleiras e mantos de gelo, variações nas reservas subterrâneas e alterações na quantidade de água armazenada no solo, em grandes rios e lagos. Também ajudam a calcular a parcela da elevação do nível dos oceanos provocada pela entrada de água proveniente do derretimento do gelo continental.

O mapa, portanto, não significa que a Terra tenha fisicamente o aspecto deformado mostrado nas imagens. Em escala planetária, o geoide é muito mais suave. A ampliação das diferenças transforma pequenas variações gravitacionais em uma representação visual que permite enxergar um fenômeno invisível e, ao mesmo tempo, acompanhar mudanças na distribuição da água e do gelo que ajudam a medir as transformações ambientais do planeta.