Nasa revela modelo 3D da Terra moldada pela gravidade

A Nasa, agência espacial dos Estados Unidos, publicou um modelo tridimensional interativo do geoide, superfície que representa a forma que os oceanos assumiriam sob efeito apenas do campo de gravidade da Terra. A visualização foi lançada em 15 de julho pelo Scientific Visualization Studio, laboratório da agência.

No modelo, a altura do geoide foi exagerada 10 mil vezes para que as variações se tornem visíveis. Em escala real, as diferenças vão de 85 metros acima da superfície de referência, na Islândia, a 106 metros abaixo dela, no sul da Índia.

O Brasil, inclusive, contribuiu para a validação do modelo. Os pesquisadores compararam os resultados com medições de nivelamento por GNSS fornecidas pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), ao lado de conjuntos de dados da Alemanha, do Japão e dos Estados Unidos.

O geoide é definido como uma superfície equipotencial — ou seja, uma superfície em que o potencial gravitacional tem o mesmo valor em todos os pontos. Na prática, corresponde à forma que um oceano global em repouso assumiria se estivesse sujeito somente à gravidade, sem a interferência de marés, ventos e correntes.

As ondulações do modelo, portanto, não representam montanhas ou fossas do relevo, mas variações na atração gravitacional. Como a distribuição de massa no interior da Terra não é uniforme, a gravidade é mais intensa em algumas regiões do que em outras, o que eleva ou rebaixa a altura do geoide.

O geoide também tem função prática: é a superfície de referência usada para definir altitudes. As altitudes oficiais de um território, incluindo a noção de "nível do mar", são medidas em relação a ele.

Os dados da visualização vêm do GOCO06s, modelo global do campo de gravidade calculado pelo projeto GOCO (Gravity Observation Combination), consórcio que reúne instituições de pesquisa da Áustria, da Alemanha e da Suíça. O modelo foi descrito em estudo publicado em 2021 na revista científica Earth System Science Data.

Segundo o estudo, o GOCO06s se baseia em mais de 1 bilhão de observações coletadas ao longo de 15 anos por 19 satélites. Entre eles estão os das missões GRACE, conduzida pela NASA em parceria com o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), e GOCE, da Agência Espacial Europeia (ESA).

As missões usam princípios de medição distintos. Os satélites gêmeos da GRACE registraram variações na distância entre si para detectar mudanças na gravidade. O GOCE carregou um gradiômetro, instrumento que mede derivadas do potencial gravitacional. O modelo incorpora ainda o rastreamento de satélites a laser a partir do solo e as órbitas de outros satélites de baixa altitude.

De acordo com os autores, a combinação de técnicas compensa as limitações de cada método e garante a resolução espacial do resultado, que descreve tanto o campo de gravidade médio quanto variações ao longo do tempo.

Modelos globais do campo de gravidade como o GOCO06s são usados em estudos de oceanografia e de tectônica de placas, além da unificação de sistemas de referência de altitude entre países.

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