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En el contexto de la mecánica celeste, la expresión gradiente gravitatorio se utiliza para hacer referencia a un fenómeno que afecta a cuerpos no puntuales, tales como planetas y satélites, y que tiene su origen en que la gravedad que actúa sobre ellos resulta no uniforme.
Un ejemplo de esto es la Tierra, sometida a la gravedad de la Luna, y su recíproco, la Luna sometida a la gravedad de la Tierra. En este caso, el fenómeno provoca la existencia de las mareas, hace que la Luna tenga siempre la misma cara orientada hacia la Tierra y explica por qué esta no gira de manera caótica.
