La NASA mide con precisión milimétrica el movimiento del centro de la Tierra

Las claves de la investigación de la NASA

Los resultados del estudio muestran cómo cambios estacionales significativos, como el derretimiento de la nieve y el movimiento del agua oceánica, redistribuyen grandes cantidades de masa en la superficie terrestre. El centro de masa de la Tierra no permanece en un solo lugar fijo, sino que se desplaza debido al peso cambiante de agua, hielo y la atmósfera.

Si la Tierra fuera una esfera sólida perfecta, su centro de masa coincidiría con su centro geométrico. Sin embargo, la realidad es que el planeta responde a la redistribución del peso de estos elementos. Así, el centro de masa de la Tierra puede moverse hasta varios milímetros de su centro geométrico.

Las dos estimaciones internacionales más recientes, producidas en 2017 y 2023, diferían en 7 milímetros, una discrepancia casi equivalente al movimiento que los científicos intentan medir. Para reducir esta incertidumbre, el geocientífico del JPL, Donald Argus, lideró el desarrollo de un enfoque que se basa en el rastreo satelital extremadamente preciso.

La gravedad provoca que los satélites orbiten alrededor del centro de masa de la Tierra. A medida que este centro se desplaza, los científicos pueden detectar cambios minúsculos en las distancias entre los satélites en órbita y las estaciones de seguimiento en la superficie. Este método ha utilizado satélites de metal denso lanzados en 1976 y 1992, específicamente diseñados para este propósito, conocidos como Satélites de Geodinámica por Láser (LAGEOS 1 y 2).

Argus y su equipo estimaron que el movimiento del centro de masa de la Tierra es aproximadamente la mitad de lo que se pensaba hace ocho años. Esto sugiere que la masa del agua y el aire que se mueve entre los hemisferios es menor de lo que se creía anteriormente.

El coautor del estudio, Felix Landerer, destacó que, a pesar de que estos movimientos pueden parecer diminutos, nuestro mundo moderno depende de mediciones de posicionamiento extremadamente precisas.

Los investigadores siguieron el movimiento estacional del centro de masa de la Tierra, identificando tres fuentes principales: los océanos, la atmósfera y el agua continental, que incluye el hielo terrestre, la nieve, el agua de lagos y ríos, la humedad del suelo y el agua subterránea.

Otro aporte significativo ocurre más tarde en el año, cuando el agua del monzón en el sudeste asiático alcanza su pico en noviembre, contribuyendo también al movimiento anual del centro de masa.

El agua oceánica juega un papel importante en este desplazamiento estacional. Desde agosto hasta octubre, el agua de deshielo y la lluvia añaden masa a los océanos, empujando el centro de masa de la Tierra hacia el Océano Pacífico Sur.

Los investigadores también utilizaron un modelo del Centro Europeo para Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo para estimar cómo los cambios atmosféricos estacionales alteran el centro de masa de la Tierra. Encontraron que el aire frío y denso del invierno desplaza el equilibrio hacia Arabia, Asia y el norte de África alrededor del 21 de diciembre, mientras que el 21 de junio ocurre un efecto correspondiente sobre América del Sur y África del Sur.

Las estimaciones de masa producidas por este nuevo análisis concuerdan con observaciones de la misión Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On (GRACE-FO), lanzada en 2018, que mide cambios mensuales en el campo gravitacional de la Tierra. La misión GRACE-FO es una colaboración entre NASA y el Centro Alemán de Investigación en Geociencias.

La misión GRACE-Continuity (GRACE-C) está programada para lanzarse a finales de 2028 y tiene como objetivo continuar el registro de casi 25 años de la serie GRACE, que rastrea cómo se mueve el agua y la masa alrededor de la Tierra.