La Terra studiata da GOCE

Credti ESA/HPF/DLR. Fonte: http://spaceinimages.esa.int/Images/2011/03/New_GOCE_geoid. 

La missione GOCE dell’ESA è stata in grado di ricavare il modello più accurato del geoide terrestre che sarà utilizzato in altre missioni per conoscere meglio la nostra Terra. I colori in questa immagine rappresentano la deviazione in altezza (-100 m fino a +100 metri) dal geoide ideale. Le ombre blu indicano i valori più bassi mentre quelli in giallo/rosso i valori più alti. Un modello preciso del geoide terrestre è fondamentale per ricavare accurate misurazioni della circolazione oceanica, del cambiamento del livello del mare e della dinamica del ghiaccio terrestre. Il geoide inoltre viene utilizzato come superficie di riferimento dalla quale mappare le caratteristiche topografiche del pianeta. In aggiunta, una migliore comprensione delle variazioni del campo gravitazionale terrestre porteranno ad una maggiore conoscenza e comprensione dell’interno della Terra, come la fisica e la dinamica associate all’attività vulcanica e ai terremoti.

I dati gravitazionali ottenuti dalla Missione GOCE dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) stanno consentendo ad altri satelliti di osservare la topografia superficiale degli oceani e le correnti oceaniche.

Il Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) è stato mandato in orbita terrestre nel marzo 2009. E’ ben noto per aver compiuto la mappatura del campo gravitazionale terrestre con una precisione senza precedenti, ma il suo secondo obiettivo, come “esploratore della circolazione oceanica”, sta arrivando al dunque.

Le correnti oceaniche sono guidate da una varietà di fenomeni quali il vento, il riscaldamento solare, la pioggia o le maree che sono causate dall’attrazione gravitazionale del Sole e della Luna. Le correnti influenzano le variazioni in altezza della topografia della superficie oceanica, ma inoltre possono agire gravitazionalmente anche in profondità.

La gravità influisce sulla foma dell’oceano, creando grandi “gobbe” in luoghi dove la gravità è intensa e spingendovi una maggior quantità di acqua, o formando piccole “buche” dove la gravità è minore. Queste variazioni non influenzano le correnti oceaniche, in quanto rappresentano variazioni geometriche locali del piano orizzontale e non vi è una sorta di discesa per il deflusso delle acque. In realtà, tali variazioni hanno una grande influenza sull’altezza della superficie oceanica.

Per anni i satelliti, che hanno monitorato la Terra, hanno mappato la forma dell’oceano con altimetri radar ossia sensori spaziali che registravano l’altezza della superficie del mare a livello globale. Le misure da questi strumenti sono una sorta di combinazione tra la forma dell’oceano legata alle correnti e la forma dell’oceano legata alla gravità. Per essere in grado di derivare le correnti oceaniche da sole dalla forma dell’oceano, la forma legata alla gravità deve venir rimossa dalle misure altimetriche.

Per oltre una ventina d’anni i ricercatori della compagnia francese CLS hanno elaborato e processato i dati altimetrici ottenuti dai satelliti, tra cui l’ERS dell’ESA e le missioni Envisat, per creare delle mappe settimanali della variabilità dell’altezza dell’oceano.

Per aumentare le loro misurazioni delle correnti superficiali oceaniche dalle misure altimetriche il team al CLS iniziò a incorporare il modello di geoide ottenuto da GOCE. Tale geoide rappresenta la superficie di un ipotetico oceano con estensione globale in assenza di maree e correnti.

Prendendo le misurazioni di GOCE delle profonde “gobbe” del campo gravitazionale e delle piccole “buche” che influenzano la topografia dell’oceano in considerazione, con la sottrazione delle misurazioni altimetriche e le ulteriori informazioni ottenute da misurazioni in situ, i ricercatori del CLS hanno ottenuto una visione più chiara della forma dell’oceano solo dalle correnti oceaniche.

“I primi geoidi basati solo sui primi due mesi di misurazioni avevano già fornito stime della gravità terrestre con una precisione senza precedenti, e questa precisione è costantemente migliorata, migliorando a sua volta la nostra soluzione topografica dell’oceano” ha affermato Marie-Helene Rio del CLS.

Le misure gravitazionali di GOCE sono quelle che i ricercatori definiscono “la quarta generazione di dati” dove si registra naturalmente un’aumento nell’accuratezza da una generazione all’altra.

Una rappresentazione artistica del satellite GOCE dell’Agenzia Spaziale Europea. Crediti ESA. 

Nell’ultimo anno l’orbita di GOCE era stata abbassata per migliorare ulteriormente le sue misue ed il modello gravitazionale. I dati di questa “quinta generazione” saranno pubblicati il prossimo anno.

“I dati di GOCE acquisiti nel corso degli ultimi mesi, quando il satellite si trovava in un’orbita più bassa, ci forniranno molti più interessanti dettagli sulla circolazione degli oceani, che abbiamo in programma di pubblicare verso la metà del 2014″ ha affermato Rio.

Non possiamo che aspettare talli risultati.

Fonte ESA - Radar Altimetry catches new wave with GOCE - http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/GOCE/Radar_altimetry_catches_new_wave_with_GOCE

Sabrina