Os dias na Terra ficaram misteriosamente mais longos, e os cientistas (ainda) não sabem por que

do relógios atômicos juntamente com medições astronômicas precisas, revelaram recentemente que a duração de um dia na Terra está ficando mais longa de repente. Esse fenômeno tem implicações críticas não apenas para nossa medição de tempo, mas também para coisas como GPS e outras tecnologias que governam nossas vidas modernas.

Nas últimas décadas, a rotação da Terra em torno de seu eixo, que determina a duração de um dia, acelerou. Essa tendência encurtou nossos dias; na verdade, em junho de 2022 chegamos ao recorde do dia mais curta por cerca de meio século.

Mas apesar desse recorde, desde 2020, essa aceleração constante curiosamente se transformou em desaceleração: os dias estão ficando mais longos novamente e o motivo permanece desconhecido no momento.

Embora os relógios dos nossos telefones mostrem que um dia tem exatamente 24 horas, o tempo real que a Terra leva para completar uma única rotação varia muito ligeiramente. Essas mudanças ocorrem em períodos que variam de milhões de anos a quase instantaneamente – até mesmo terremotos e tempestades podem desempenhar um papel. Então acontece que um dia muito raramente corresponde ao número mágico de 86 segundos.

O planeta em constante mudança

Por milhões de anos, a rotação da Terra diminuiu devido aos efeitos de atrito associados às marés causadas pela Lua. Esse processo adiciona cerca de 2,3 milissegundos à duração de cada dia a cada século. Alguns bilhões de anos atrás, um dia da Terra durava apenas 19 horas.

Nos últimos 20 anos, outro processo funcionou ao contrário, acelerando a rotação da Terra. No final da última era glacial, o calotas polares derretendo reduziu a pressão na superfície, e o manto da Terra começou a se mover de forma constante em direção aos pólos.

Assim como um bailarino gira mais rápido quando aproxima os braços do corpo – o eixo em torno do qual gira –, a velocidade de rotação do nosso planeta aumenta quando essa massa de manto se aproxima do eixo da Terra. E esse processo está diminuindo a cada dia em cerca de 0,6 milissegundos por século.

Ao longo de décadas e mais, a conexão entre o interior e a superfície da Terra também entra em jogo.Grandes terremotos podem alterar a duração do dia, embora normalmente em pequenas quantidades. Por exemplo, o grande terremoto tohoku de 2011 no Japão, com magnitude de 8,9, teria acelerado a rotação da Terra em uma quantidade relativamente pequena 1,8 microssegundos.

Além dessas mudanças em grande escala, em períodos de tempo mais curtos, o tempo e o clima também têm grandes impactos na rotação da Terra, causando variações em ambas as direções.

Ciclos de marés bimensais e mensais movem a massa ao redor do planeta, causando mudanças na duração do dia de até um milissegundo em qualquer direção. Podemos observar as variações das marés em registros de fotoperíodo para períodos de até 18,6 anos. O movimento da nossa atmosfera tem um efeito particularmente forte, e as correntes oceânicas também desempenham um papel. A cobertura de neve e a precipitação sazonal, ou a extração de águas subterrâneas, alteram ainda mais as coisas.

Por que a Terra está desacelerando de repente?

Desde a década de 1960, quando operadores de radiotelescópios ao redor do planeta começaram a desenvolver técnicas para observar simultaneamente objetos cósmicos, como quasares, temos estimativas muito precisas da velocidade de rotação da Terra.

Usar radiotelescópios para medir a rotação da Terra envolve observar fontes de rádio como quasares. NASA Godard.

Uma comparação entre essas estimativas e um relógio atômico revelou uma duração do dia aparentemente cada vez mais curta nos últimos anos.

Mas há uma revelação surpreendente quando eliminamos as flutuações na velocidade de rotação que sabemos que ocorrem devido às marés e aos efeitos sazonais. Embora a Terra tenha atingido seu dia mais curto em 29 de junho de 2022, a trajetória de longo prazo parece ter mudado de encurtamento para alongamento desde 2020. Essa mudança não tem precedentes nos últimos 50 anos.

A razão para esta mudança não é clara. Pode ser devido a mudanças nos sistemas climáticos, como Fenômenos climáticos La Niña consecutivas, embora já tenham acontecido antes. Pode ser um aumento do derretimento das calotas polares, embora estas não tenham se desviado muito de sua taxa regular de derretimento nos últimos anos. Poderia estar ligado à enorme explosão do vulcão Tonga injetando grandes quantidades de água na atmosfera ? Provavelmente não, considerando que aconteceu em janeiro de 2022.

Os cientistas levantaram a hipótese que esta mudança recente e misteriosa na velocidade de rotação do planeta está ligada a um fenômeno chamado Oscilação de Chandler » – um pequeno desvio do eixo de rotação da Terra com um período de cerca de 430 dias. Observações de radiotelescópios também mostram que a oscilação diminuiu nos últimos anos; os dois fenômenos podem estar ligados.

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Uma possibilidade final, que nos parece plausível, é que nada específico mudou dentro ou ao redor da Terra. Eles poderiam ser simplesmente efeitos de maré de longo prazo trabalhando em paralelo com outros processos periódicos para produzir uma mudança temporária na velocidade de rotação da Terra.

Precisamos de um "segundo bissexto negativo"?

O conhecimento preciso da velocidade de rotação da Terra é crucial para uma série de aplicações – sistemas de navegação como o GPS não funcionariam sem ele. Além disso, a cada dois ou três anos, os cronometristas inserem segundos bissextos em nossos cronogramas oficiais para garantir que eles não saiam de sincronia com o nosso planeta.

Se a Terra fizer a transição para dias ainda mais longos, talvez precisemos incorporar um "segundo bissexto negativo" - o que seria sem precedentes e poderia quebrar a internet.

A necessidade de segundos bissextos negativos é considerada improvável neste momento. Por enquanto, podemos nos alegrar com a notícia de que – pelo menos por um tempo – todos nós temos alguns milissegundos extras todos os dias.

Matt King, Diretor do ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, Universidade de Tasmânia et Christopher Watson, Professor Sênior, Escola de Geografia, Planejamento e Ciências Espaciais, Universidade de Tasmânia

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob licença Creative Commons. Leia oartigo original.

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