La forza di gravità misurata dai satelliti GOCE e GRACE

Worldwide gravity gradients from simulations. GOCE is now gathering data such as shown here to map Earth's gravity with unprecedented accuracy and spatial resolution. Credit: ESA

Improved Measurement of Earth's Gravity Field

Prima del lancio del Gravity Recovery Experiment della NASA e del satellite (GRACE) nel 2002, le informazioni relative al campo di gravità della Terra, per decenni, si sono basate sui dati provenienti dai satelliti geodetici (immagine a sinistra). GRACE ha permesso misure di gravità mensili 100 volte più precise rispetto ai modelli precedenti, permettendo agli scienziati di osservare come varia nel tempo e nello spazio il campo gravitazionale terrestre, come quello raffigurato nella mappa a destra, prodotto dopo soli 13 mesi di rilevazioni.

La gravità è una delle quattro interazioni fondamentali della natura (conosciute in fisica) che si riscontrano attraverso l'attrazione tra i corpi, che dipende dalla loro massa e distanza, secondo la legge di gravitazione universale enunciata da Newton nel 1687, e varia in relazione alla struttura geomorofologica del Pianeta.
Per comprendere meglio il fenomeno, citiamo l'esempio di uno studio effettuato in una grande grotta situata vicino a Trieste nel nord Italia, in cui uno spazio così grande, che si trova sotto la superficie della Terra, esercita un determinato effetto sul campo gravitazionale locale. Se parcheggi sopra questa grotta una vettura che pesa una tonnellata, la macchina peserà cinque grammi in meno rispetto ad un'altro punto, questo vuol dire che, tanto minore é la massa sotto i nostri piedi, quanto inferiore sarà l'attrazione verso la Terra.
Tuttavia, é possibile ottenere una misurazione su scala globale della forza di gravità esclusivamente dallo spazio, questo è quello che ha effettuato nel 2009 la missione del satellite GOCE dell'ESA. Uno degli obiettivi finali di GOCE è quello di migliorare la nostra conoscenza sul geoide, una sorta di 'mappa di gravita' del Pianeta, che è essenziale per gli oceanografi, i geometri, gli ingegneri e i ricercatori delle scienze della Terra.
Anche il monitoraggio dei due satelliti gemelli del Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) fornisce preziose informazioni sul campo gravitazionale della Terra. Nonostante i due satelliti non determinino i dati con la precisione ottenuta in altre missioni, essi offrono ugualmente qualcosa di unico: una scansione mensile del campo di gravità. La missione dell'Agenzia Spaziale tedesca ha monitorato negli ultimi dieci anni la perdita di massa del ghiaccio in Groenlandia, offrendo elementi utili per tutti coloro che studiano i cambiamenti climatici.