No Geodetic Observatory Wettzell, cientistas da Universidade Técnica de Munique (TUM, da sigla em inglês) alcançaram recentemente um marco significativo na investigação das variações na rotação da Terra, essenciais para os campos da astronomia, meteorologia e modelagem climática.

O instrumento central desse avanço é um laser em anel, que foi projetado para medir com precisão as flutuações na rotação terrestre decorrentes de seus movimentos internos.

Estudo sobre as variações de rotação da Terra

Laser em anel utilizado no estudo – Imagem: Universidade Técnica de Munique/Reprodução

Liderados pelo professor Ulrich Schreiber, os pesquisadores superaram desafios associados ao tamanho e à assimetria do aparelho, assegurando um equilíbrio aprimorado que resulta em medições mais precisas.

A simetria dos feixes de laser opostos, fundamental para o sistema de Wettzell, também foi aprimorada com sucesso, utilizando um modelo teórico para capturar e corrigir efeitos sistemáticos.

Esses aprimoramentos possibilitaram medições precisas até a nona casa decimal e encurtaram os intervalos de coleta de dados para a cada três horas.

O laser em anel demonstra uma notável independência em relação aos pontos de referência espaciais, diferenciando-se de sistemas convencionais que requerem observações estelares ou dados de satélite para estabelecer esses pontos de referência.

Urs Hugentobler, professor da TUM, enfatiza essa característica, destacando a singularidade do laser em sua autonomia.

As medições realizadas têm como objetivo determinar a posição precisa da Terra no espaço, proporcionando benefícios substanciais à pesquisa climática e fortalecendo a confiabilidade dos modelos climáticos.

O professor Ulrich Schreiber, supervisor do projeto, ressalta a importância das flutuações na rotação terrestre, não apenas para a astronomia, mas para a criação de modelos climáticos precisos e a compreensão de fenômenos meteorológicos, como o El Niño.

Como a Terra será no futuro? Descobertas surpreendem

Estudos recentes da Universidade Técnica de Munique revelam uma fascinante oscilação na duração dos dias na Terra ao longo do tempo.

Há cerca de 1,4 bilhão de anos, um dia terrestre durava 18 horas e 41 minutos, enquanto na era dos dinossauros atingia 23 horas.

Atualmente, vivemos em dias de 24 horas, mas projeções sugerem a possibilidade de dias de 25 horas daqui a 200 milhões de anos.

A redução gradual na velocidade de rotação, cerca de 1,7 milissegundos por século, é associada a elementos como o atrito das marés, gerado pela interação gravitacional entre a Terra e a Lua, juntamente com atividade sísmica e modificações na circulação atmosférica.

Utilizando tecnologias avançadas, os cientistas conseguem medir com precisão as pequenas flutuações na rotação terrestre, revelando que a cada duas semanas experimentamos variações de seis milissegundos em nossa rotação.

Esses avanços prometem uma visão mais nítida do futuro da Terra, não apenas em termos climáticos, mas na compreensão de sua dinâmica evolutiva ao longo de milhões de anos.

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Recentemente, um estudo divulgado na revista Nature apresentou conclusões baseadas em informações coletadas pela sonda InSight. Ele demonstrou que a velocidade de rotação de Marte está aumentando em uma taxa de aproximadamente quatro milésimos de segundo por ano.

Embora a aceleração seja pequena e não constitua uma ameaça imediata ao planeta, ela gera diversas questões para os planetas vizinhos.

No dia 29 de junho de 2022, a Terra experimentou um dia ligeiramente mais curto, com uma diminuição de 1,59 milissegundos no tempo necessário para completar uma rotação em torno de seu eixo.

Caso essa tendência persistisse e a Terra aumentasse sua taxa de rotação, as consequências seriam significativas. O desenvolvimento da vida, tal como a conhecemos, está intrinsecamente ligado à velocidade de rotação do nosso planeta.

Essa velocidade também influencia suas interações com outros corpos do Sistema Solar, como uma dança cósmica.

E se a Terra girasse a uma velocidade maior?

Foto: Reprodução

A Terra gira a uma velocidade aproximada de 1.675 quilômetros por hora no equador, considerando um raio de 6.400 quilômetros. À medida que nos deslocamos em direção aos polos, essa velocidade diminui gradualmente até atingir zero.

Considerando que esse movimento é responsável pela alternância de dias e noites, uma eventual duplicação de sua velocidade resultaria em ciclos mais curtos, com dias e noites com aproximadamente seis horas cada.

Além disso, um aumento na velocidade de rotação da Terra aumentaria a força centrífuga, tornando os objetos mais leves no equador e mais pesados nos polos.

Uma aceleração na rotação do planeta teria a capacidade de provocar alterações climáticas significativas, influenciando a circulação dos ventos, das correntes oceânicas e das massas de ar.

Isso poderia resultar em mudanças súbitas nas condições climáticas, como variações extremas de temperatura, umidade e aumento das precipitações em várias regiões, impactando tanto a biodiversidade quanto a agricultura.

Como os seres vivos seriam afetados pela mudança?

Se a Terra acelerasse sua rotação, as voltas mais rápidas em torno de seu eixo afetariam imediatamente os ritmos biológicos da maioria dos seres vivos, que dependem da luz solar para regular seus ciclos de sono, alimentação, reprodução e atividades em geral.

Além disso, as alterações climáticas resultantes, como ventos mais fortes, teriam impactos negativos na saúde das pessoas.

A força centrífuga geraria uma atração mais intensa entre a Terra e a Lua, formando ondas gigantes e uma elevação das marés capazes de potencialmente inundar todas as áreas costeiras do planeta.

Embora seja desafiador prever com precisão os potenciais efeitos de uma duplicação na velocidade de rotação da Terra, uma vez que dependem de diversas variáveis, como a distribuição de massa do planeta e a força da gravidade, é inegável que tais mudanças teriam impactos devastadores para os habitantes da Terra.

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Você certamente ouviu falar em barragens hidrelétricas. Mas, caso não saiba do que se tratam, elas são estruturas projetadas para armazenar grandes volumes de água em reservatórios e, depois, liberar essa água controladamente para gerar eletricidade por meio da movimentação de turbinas e a conversão da energia cinética da água em energia elétrica.

Porém, o que está chocando muita gente é que existe uma barragem localizada na China que está com tanta água que isso pode afetar a rotação do planeta. E não, você não está lendo errado. Vem entender melhor como isso é possível e quais são as consequências.

Conheça a barragem das Três Gargantas

A famosa barragem, localizada no rio Yangtzé, na China, é reconhecida como a maior hidrelétrica do mundo. Ela tem esse título devido à sua capacidade impressionante de armazenar 42 bilhões de toneladas de água. Embora a influência dessa megainfraestrutura na rotação da Terra seja objeto de debate científico, alguns pesquisadores sugerem que seus efeitos podem ser substanciais.

Essa obra do governo chinês foi construída ao longo de 15 anos, de 1994 a 2009. Foi investido um valor total de mais de US$ 37 bilhões (cerca de R$ 180 bilhões), com a mudança de aproximadamente 1,2 milhão de pessoas que viviam às margens do rio. O impacto ambiental também foi grande, com a inundação de 600 quilômetros quadrados de florestas, áreas agrícolas e sítios arqueológicos.

Foto: Pplware/SAPO/Reprodução

Porém, para entender como uma barragem pode impactar a rotação da Terra, é necessário considerar o conceito de momento de inércia da física. Esse conceito mede a resistência de um corpo às mudanças em sua velocidade angular. Portanto, quanto mais distante a massa se encontra do eixo, maior é o momento de inércia.

Assim, ao encher o reservatório da usina com bilhões de toneladas de água acima do nível do mar, é plausível que essa massa adicional aumente a inércia da Terra, levando a uma rotação mais lenta e, consequentemente, a um aumento na duração dos dias. Porém, nem tudo está perdido.

Os cientistas argumentam que essas mudanças são praticamente insignificantes em escala global e não têm o potencial de afetar o clima ou a vida na Terra. De acordo com especialistas da Nasa, o reservatório da barragem das Três Gargantas aumenta o comprimento do dia em apenas 0,06 microssegundos, equivalendo a 0,00000006 segundos. Ou seja, um efeito menor do que a influência das marés oceânicas sobre o nosso planeta.

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Cerca de milênios atrás, a Lua passou a ser considerada um dos principais elementos para diversas culturas. Muitas dessas, inclusive, consideram o satélite uma verdadeira divindade, por conta da influência da Lua sobre as marés.

Por meio da observação, várias civilizações, desde a antiguidade, perceberam que a Lua tinha uma influência direta sobre as marés e passaram a moldar suas pescarias com base nisso.

Com o surgimento dos primeiros pensadores, que levaram à criação da Filosofia, demais áreas de estudo foram surgindo. Até que os esforços da humanidade se voltaram para a compreensão dos fenômenos como algo natural e não divino.

Foi então que os cientistas comprovaram algo que diversas culturas já sabiam há anos. A Lua exerce uma força gravitacional que atrai a água em nosso planeta. Dessa forma, modifica as marés.

Como explicamos, essa conclusão já existe há anos, bastava saber quais eram seus motivos. Descobriu-se que a gravidade não é exercida apenas do corpo maior para o menor, mas, sim, dos dois, fazendo força um sobre o outro.

Portanto, ao mesmo tempo que a Lua está presa à gravidade terrestre, a Terra está sendo puxada pela Lua, porém em menor grau.

Como funcionam as marés

Esse jogo de corda de força faz com que a água presente em nosso planeta, que é uma substância fluida, sofra muita influência da gravidade lunar. Sendo assim, quando a Lua está sobre um ponto da Terra, a água (no caso, os mares) presente naquele ponto forma uma espécie de “barriga”.

Ou seja, a água vai se “jogar” em direção à Lua, porém, como a Terra é um sistema complexo e interligado, esse fenômeno fará com que a água do ponto oposto ao que a Lua está crie a mesma “barriga”, a fim de compensar o balanço do planeta.

Por exemplo, caso, no Brasil, os mares sejam puxados em direção à Lua, no Japão acontecerá o mesmo, ainda que a Lua não esteja lá. Esse é um fenômeno de mares que também compõe o Sol na equação, porém não vamos tratar dele aqui.

Influência da Lua e das marés sobre a duração dos dias

O que acontece é que essa explicação sobre a influência da Lua nas marés é também a explicação do porquê os nossos dias possuem 24 horas. Uma pesquisa recente, realizada na Universidade de Londres, descobriu que, muito antigamente, o dia na Terra possuía apenas 13 horas.

Todos sabem que o horário terrestre é definido pelo movimento de rotação, que, por sua vez, diz respeito à Terra girando em torno de si mesma.

Porém, a descoberta foi de que, há 4,5 bilhões de anos, ainda no período inicial do nosso planeta, sua velocidade de rotação era muito maior. No entanto, com o choque que criou a Lua, junto à sua influência sobre os mares, houve uma espécie de “freio”.

Mesmo que isso tenha acontecido, não significa que a Terra continuará freando até parar. Na realidade, esse efeito apenas “ajustou” a velocidade de rotação do planeta para um ponto que equilibra a presença da Lua em seu sistema. Sendo assim, se hoje possuímos dias bem definidos, devemos à Lua por isso.

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Assuntos sobre a Terra sempre geram muita curiosidade. Porém, no dia 23 de janeiro, houve uma superlativa relacionada com o verdadeiro coração do nosso planeta: o núcleo interno.

O núcleo gira mais rápido que o restante do globo, mas Yi Yang e Xiaodong, sismólogos da Universidade de Pequim, publicaram a descoberta de que o núcleo estaria parado na revista Nature Geoscience.  Eles dizem que em algum momento da última década isso pode ter acontecido.

Contudo, o pesquisador sênior do CONICET e diretor do departamento de Geologia da Universidade de Buenos Aires (UBA), Augusto Rapalini, rebateu a ideia de que algo muito estranho pode estar acontecendo dentro do núcleo da Terra. “É impossível pela física que o núcleo interno da Terra tenha parado”, afirmou.

‘Ficamos bastante surpresos’

Na matéria publicada, os resultados podem esclarecer alguns mistérios, já que o núcleo desempenha a função de manutenção do campo magnético da Terra e da velocidade de rotação e duração dos dias.

O especialista, no entanto, rebateu essa ideia e a criticou.

“O núcleo interno gira da mesma forma que a superfície da Terra e na mesma velocidade”. Para Rapalini, houve “uma má interpretação do estudo original da Nature feito por pesquisadores chineses da Universidade de Pequim”.

“Este trabalho dos investigadores chineses não encontra a maior velocidade. São estudos parados em investigações dos últimos anos. Mas é um tempo muito curto, em comparação com a evolução terrestre. E é impossível que o núcleo interno da Terra tenha parado ou girado na direção oposta à rotação da Terra. É fisicamente impossível”.

Essa não é a primeira vez que um estudo sobre o assunto acontece. Em 1960, concluiu-se que o tempo de propagação das ondas sísmicas indica que o núcleo interno gira mais rápido que o manto do planeta.

Mas essa discussão está longe de acabar. Em junho de 2021, John Vidale e Wei Wang, cientistas que trabalham na University of Southern California, descobriram que, entre 1969 e 1971, o núcleo interior da Terra havia sido “submerso”. Ou seja, ele estava girando mais devagar que seu manto, e apenas em 1971 foi que o núcleo começou a supergirar.

Enquanto Augusto diz ser algo impossível, os pesquisadores de Pequim afirmam que o núcleo parou sim de girar em relação ao manto. A discordância sobre o assunto está muito presente no mundo científico.

E aí? O que você acha disso tudo?

Com certeza ainda temos muitas perguntas sem respostas, mas a única maneira de saber de verdade é esperar por mais pesquisas e conclusões dos cientistas sobre o planeta.

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