La ESA a través de un video muestra una simulación de mapa de la gravedad de la Tierra y explica por qué no es redonda.
La masa de la que está hecha la Tierra no es homogénea. Las diferencias las marcan capas de hielo de mayor o menor grosor, flujos de agua subterránea, lentas corrientes de magma en lo más profundo y un sinfín de variables geográficas.
Como la masa no es uniforme, tampoco lo es su campo gravitatorio. Las diferencias son muy leves, menos del 1% entre los puntos más extremos. La medición exhaustiva la llevó a cabo una misión de la NASA con nombre de mujer, GRACE (en español, experimento de recuperación gravitacional y clima). El primer trabajo de GRACE fue un mapa exagerado del desparejo campo gravitacional terrestre: una esfera multicolor profundamente abollado en India.
La forma real de la Tierra se asemeja a una papa
Las imágenes representativas de la Tierra nos han hecho creer que nuestro planeta tiene una perfecta forma esférica. Sin embargo, ya desde hace mucho se sabe que el orbe donde habitamos está más bien achatado por los polos debido a la fuerza centrífuga de su propia rotación. Entonces entramos en un debate de cuál es la verdadera forma del planeta. ¿Esférica o elipsoide? Pues parece que ninguna de las anteriores, se asemeja más a una papa aplastada cuya forma los científicos han denominado geoide. Este mapa de la gravedad de la Tierra nos da una idea de cómo es realmente la forma de nuestro planeta.
La Agencia Espacial Europea (ESA) nos muestra magistralmente cómo es el mapa de la gravedad de la Tierra con un video de simulación. Para realizarlo se basaron en la recopilación de datos de del Explorador de Circulación Oceánica en Estado Estable y Campo de Gravedad (GOCE). Esta es una sonda de la ESA de cinco metros de largo con punta de flecha que ha estado rondando la órbita baja terrestre durante casi dos años. Su función principal es recabar datos del campo gravitacional del planeta para analizar cómo es que funciona este alrededor del mundo.
La Tierra es geoide
Según explica el equipo de investigación a cargo de GOCE, la Tierra en realidad tiene forma geoide. En palabras del equipo de oceanógrafos, esta es una superficie tal que, si se coloca una canica en cualquier lugar de ella, se quedaría ahí en vez de salir rodando. Otra definición quizá más acertada, aunque más técnicas, es que la forma geoide es aquella en donde todas sus regiones, el campo gravitacional es perpendicular. Si pudiéramos caminar a gran escala sobre el geoide, entonces veríamos que la gravedad siempre apunta exactamente hacia abajo. Aunque su peso no necesariamente sería igual en todos los puntos. Dicho de otra forma, la gravedad varia en algunas regiones del mundo.
Aquí entran en juego dos conceptos de cálculo multivariable que muy frecuentemente se confunden, el campo vectorial y su potencial. En este caso específico el campo vectorial sería el campo gravitacional y el potencial, es el potencial gravitacional. Este último podría explicarse como la energía gravitacional de una unidad de masa. Por lo tanto, aunque el campo gravitacional no varía en ninguna región del geoide, es decir siempre tira en la misma dirección, el potencial gravitacional sí puede variar. De esta manera su peso puede variar ligeramente de una zona a otra.
¿Por qué varía la gravedad en la Tierra?
La Tierra es geoide por múltiples razones, según el equipo de GOCE. Una de ellas es justamente lo que se nos ha dicho constantemente, que los polos están achatados debido a la fuerza centrífuga. Pero como ya hemos visto anteriormente, la Tierra tampoco es un elipsoide perfecto, debido a que a lo largo de su superficie se elevan y descienden distintas formas topográficas.
Las montañas y valles son formaciones rocosas asimétricas, lo que tiene dos incidencias directas. La primera es que dicha distribución no homogénea de la masa, afecta la gravedad. Y la segunda es que, por lo tanto, hace de la Tierra un orbe con distribuciones no simétricas, es decir, vuelve a la Tierra un geoide.
Otro factor que se pasa de largo al considerar la forma de la Tierra es que gran parte de su superficie está cubierta por agua. Y aunque no conocemos del todo el fondo del mar, sabemos que está conformado también por relieves. Además, los océanos tampoco son iguales, pese a que se dice ‘a nivel del mar’ como una medida exacta para todas las regiones, el agua no se encuentra a la misma altura en todo el planeta, porque la salinidad no es igual para todos los mares.
En resumen, una gran cantidad de factores hacen que nuestro planeta no sea la esfera perfecta que siempre hemos creído. Y tiene sentido, ya que pensar que una formación de millones de años que ha pasado por distintos procesos tan violentos, tenga una superficie lisa es un tanto ingenuo. Y de aquí también se desprenden las variaciones en el campo gravitacional que rige la vida en la Tierra, que podemos apreciar en el mapa de la gravedad de la ESA.