O que é um geoide?

Na prática, o planeta Terra não é uma esfera perfeita. É uma superfície complexa e irregular que reflete as variações do campo gravitacional terrestre, ou seja, um geoide. O geoide corresponde a essa superfície teórica, que segue o nível médio dos oceanos não afetados pelas marés, pelas correntes oceânicas ou por outro fenômeno natural.

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Para entender um exemplo de modelagem precisa do planeta como um geoide, vale observar as imagens em 3D geradas pelo satélite GOCE, da Agência Espacial Europeia (ESA), durante suas missões:

Vale observar que o nome geoide foi originalmente proposto pelo filósofo e matemático Gottfried Wilhelm Leibniz e, mais tarde, foi caracterizado pelo astrônomo Carl Friedrich Gauss como “a figura física da Terra” e do seu campo de gravidade.

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Planeta Terra tem a forma de um geoide?

A ideia de que a Terra não é perfeitamente esférica existe há séculos, mesmo que as provas concretas sejam mais recentes. Por exemplo, o matemático e físico Isaac Newton, no século XVII, já afirmava que a rotação do planeta causava um achatamento nos polos, devido à força centrífuga.

Agora, o estudo moderno da Geodésia (ciência que se dedica ao estudo da forma e das dimensões da Terra) confirma que vivemos em uma esfera irregular, como apontam os modelos geoidais, como o que foi gerado pelo satélite GOCE.

Estes modelos são feitos a partir de medições da aceleração gravitacional, que varia conforme a distribuição da massa no interior do planeta. Inclusive, regiões com maior densidade de rochas apresentam gravidade mais forte, enquanto áreas menos densas têm gravidade mais fraca. No entanto, o impacto dessas variações não são visíveis a olho nu – afinal, a Terra parece uma esfera praticamente perfeita vista do espaço.

O planeta Terra é um geoide e não deve ser confundido como uma esfera perfeita (Imagem: International Centre for Global Earth Models (ICGEM))

Cabe destacar que entender a questão do geoide é importante como base de referência para altitudes. Também ajuda no monitoramento das mudanças climáticas, da medição das movimentação dos oceanos e do estudo dos processos que levam a terremotos.

Geoide e mapas da Terra

De forma bastante didática, os geoides são representações tridimensionais criadas com o objetivo de compreender como a gravidade atua no planeta. É uma superfície de equipotencial gravitacional, ou seja, é uma superfície na qual a aceleração da gravidade é a mesma, independentemente do local. Entretanto, o geoide não segue leis matemáticas rígidas, o que o torna inadequado para mapas detalhados.

Por isso, é mais comum que os cientistas utilizem o elipsoide de revolução, que é um modelo geométrico que se aproxima da forma da Terra com mais facilidade para cálculos como coordenadas e distâncias. Este “desenho” é baseado na rotação de uma elipse em torno de seu eixo menor.

Enquanto o geoide é físico e dinâmico — sofrendo mudanças com as variações do campo gravitacional terrestre —, o elipsoide é uma representação geométrica estável. Ambos, entretanto, ajudam a ampliar a compreensão da Terra.

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