A gravidade varia em todo o mundo. É aqui que isso muda mais

Segundo a história, o matemático Sir Isaac Newton estava sentado em um pomar depois do jantar quando viu uma maçã cair de uma árvore. Ele se perguntou por que as maçãs sempre caem direto no chão, em vez de cair de lado ou até mesmo para cima. Mais tarde, ele desenvolveria a lei da gravitação universal.

Mas a gravidade – aquela força invisível que atrai os objetos para o centro da Terra – não é uniforme em todo o planeta, mostram os dados.

Newton descobriu que a gravidade depende parcialmente da massa; objetos com mais massa experimentam uma atração gravitacional mais forte. Na Terra, isso geralmente significa que a força da atração da gravidade sobre um objeto pode ser mais forte ou mais fraca em diferentes locais, dependendo da estrutura interna e da topografia da Terra. Locais com mais massa, como montanhas, têm forças gravitacionais mais fortes. Locais com menos massa subterrânea, como vales e fossas oceânicas profundas, têm forças gravitacionais mais fracas.

“A massa cria a gravidade”, disse John Ries, cientista pesquisador sênior da Universidade do Texas em Austin. “Se você vê uma mudança na gravidade, você vê uma mudança na massa.”

Você também pode pensar nas mudanças da gravidade em termos de aceleração. Em média, a aceleração de um objeto que cai na Terra devido à gravidade é de cerca de 9,8 metros por segundo quadrado. Mas em locais com mais ou menos gravidade, essa aceleração pode ser um pouco diferente.

Ries disse que as pessoas não são capazes de perceber essas pequenas variações, mas instrumentos científicos avançados podem medir as pequenas anormalidades. Ele e seus colegas trabalham com uma missão de satélite da NASA conhecida como Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), que fornece imagens globais do campo gravitacional da Terra. Os cientistas podem usar esta informação para rastrear mudanças em massa no gelo polar e nos reservatórios de água e ajudar a entender como os processos abaixo da superfície da Terra afetam os que estão acima do solo.

As maiores anomalias gravitacionais decorrem de movimentos tectônicos de placas, à medida que grandes lajes quebram ou se afastam umas das outras. Mudanças no conteúdo de água na Terra, como secas ou chuvas persistentes, também podem provocar mudanças na atração gravitacional, embora em menor grau.

“A grande questão é tentar compreender como os oceanos, a atmosfera e as áreas terrestres estão interagindo”, disse Byron Tapley, geofísico da Universidade do Texas, em Austin. “Eles estão todos acoplados essencialmente no sistema da Terra e tentando compreender essas interações, como o que acontece com um influencia o outro.”

É aqui que a gravidade varia mais em toda a Terra.

Muitas vezes desenhamos a Terra como uma esfera lisa, mas o nosso planeta é irregular e acidentado, uma forma irregular chamada geóide. Usando dados de satélite, os cientistas podem estudar anomalias na gravidade em toda a Terra, comparando a diferença entre a atração gravitacional real neste planeta e uma hipotética Terra uniformemente lisa.

Algumas das forças gravitacionais mais fortes da Terra estão localizadas no Pacífico, perto da Austrália e da Indonésia, devido aos movimentos das placas tectônicas.

Na verdade, os movimentos das placas tectônicas são a força motriz de quase todas as características que vemos na superfície da Terra, desde montanhas até trincheiras. Esses movimentos das placas são impulsionados pela convecção em nosso manto, que transporta o calor das profundezas da Terra para a superfície.

“A fricção da crosta, à medida que o manto a atravessa, ou une [as placas] ou separa-as”, disse Ries, que estuda a forma, a rotação e a gravidade da Terra usando dados do satélite GRACE. Os mapas gravitacionais permitem aos cientistas decifrar esses movimentos abaixo da nossa crosta.

Nesta região, Ries explicou que a anomalia ocorreu devido à colisão de duas placas, onde a crosta oceânica foi empurrada para baixo da placa continental. A crosta oceânica, explicou ele, é mais antiga e mais densa e afunda abaixo da placa continental mais leve para formar uma trincheira. Trincheiras ao longo da placa do Pacífico aparecem ao longo das Ilhas Aleutas, Japão e Tonga, onde os dados mostram forças gravitacionais mais fracas.

À medida que a crosta oceânica fica submersa, ele disse que ela “sua” a água e a pressão aumenta, o que força o magma para cima e faz com que a crosta se levante e forme vulcões. O crescimento da massa aumentou a força gravitacional ao longo da cadeia vulcânica. Outras cadeias vulcânicas, como ao redor do Havaí, também apresentam gravidade mais forte.