Människor tenderar att tänka på gravitationen här på jorden som en enhetlig och konsekvent sak. Detta beror på en kombination av faktorer, såsom ojämn massfördelning i hav, kontinenter och djup inre, liksom klimatrelaterade variabler som kontinenternas vattenbalans och smältning eller odling av glaciärer.
Och nu, för första gången någonsin, har dessa variationer fångats i den bild som kallas "Potsdam Gravity Potato" - en visualisering av jordens tyngdkraftsfältmodell producerad av det tyska forskningscentret för geofysik (GFZ) Helmholtz's Center i Potsdam , Tyskland.
Och som du kan se från bilden ovan, har den en slående likhet med en potatis. Men det som är mer slående är det faktum att jordens gravitationsfält genom dessa modeller avbildas inte som en solid kropp, utan som en dynamisk yta som varierar över tiden. Denna nya gravitationfältmodell (som kallas EIGEN-6C) tillverkades med hjälp av mätningar erhållna från LAGEOS-, GRACE- och GOCE-satelliterna, liksom markbaserade gravitationsmätningar och data från satellit-altimetri.
Jämfört med den tidigare modellen som erhölls 2005 (visas ovan) har EIGEN-6C en fyrfaldig ökning i rumslig upplösning.
"Av särskild vikt är införandet av mätningar från satelliten GOCE, från vilken GFZ gjorde sin egen beräkning av gravitationsfältet," säger Dr. Christoph Foerste som leder arbetsgruppen för gravitationsfältet vid GFZ tillsammans med Dr. Frank Flechtner.
ESA-uppdraget GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) lanserades i mitten av mars 2009 och har sedan dess mätat jordens gravitationsfält med hjälp av satellitgradiometri - studien och mätningen av variationer i accelerationen på grund av tyngdkraften.
"Detta gör det möjligt att mäta tyngdkraften i otillgängliga regioner med en aldrig tidigare skådad noggrannhet, till exempel i Centralafrika och Himalaya," sade Dr. Flechtner. Dessutom erbjuder GOCE-satelliter fördelar när det gäller att mäta haven.
Inom de många öppna ytorna som ligger under havet visar jordens tyngdkraftsfält variationer. GOCE kan bättre kartlägga dessa såväl som avvikelser i havets yta - en faktor som kallas "dynamisk havstopografi" - vilket är ett resultat av jordens tyngdekraft som påverkar havets ytjämvikt.
Långsiktiga mätdata från GFZ: s dubbel-satellituppdrag GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) inkluderades också i modellen. Genom att övervaka klimabaserade variabler som smältning av stora glaciärer i de polära regionerna och mängden säsongsvatten lagrat i stora flodsystem kunde GRACE bestämma påverkan av storskaliga temporära förändringar på gravitationsfältet.
Med tanke på klimatrelaterade processers temporära karaktär - för att inte tala om den roll som klimatförändringarna spelar - behövs pågående uppdrag för att se hur de påverkar vår planet på lång sikt. Speciellt eftersom GRACE-uppdraget är planerat till slut 2015.
Totalt gick cirka 800 miljoner observationer in i beräkningen av den slutliga modellen som består av mer än 75 000 parametrar som representerar det globala gravitationsfältet. Enbart GOCE-satelliten gjorde 27 000 banor under sin tjänstperiod (mellan mars 2009 och november 2013) för att samla in data om variationerna i jordens gravitationsfält.
Det slutliga resultatet uppnådde centimeternoggrannhet och kan fungera som en global referens för havsnivåer och höjder. Utöver "tyngdkraftsgemenskapen" har forskningen också väckt forskarnas intresse för flyg- och rymdteknik, atmosfärsvetenskaper och rymdskräp.
Men framför allt erbjuder det forskare ett sätt att avbilda världen som skiljer sig från, men fortfarande kompletterar, tillvägagångssätt baserade på ljus, magnetism och seismiska vågor. Och det kan användas för allt från att bestämma hastigheten på havsströmmar från rymden, övervaka stigande havsnivåer och smälta islager, till att avslöja dolda funktioner i kontinental geologi och till och med kikar efter konvektionsstyrkan som driver platta tektonik.
