Se você não conseguiu tanto neste verão quanto esperava, pode culpar as forças muito além do seu controle: alguns desses dias de cachorro, por uma medida, estão entre os mais baixos que você já viveu.
Durante a maior parte da história da humanidade, medimos o tempo pelo sol à medida que nasce e se põe – essencialmente, através da orientação da Terra para o cosmos que nos rodeia. Mas compare essa técnica com a cronometragem moderna e completa e logo você descobrirá que cada dia varia um pouco de comprimento na escala de milésimos de segundo. Neste verão, alguns fatores estão aumentando para fazer um punhado de giros da Terra – aqueles que ocorreram em 10 de julho, 22 de julho e 5 de agosto – mais do que um milissegundo mais rápido que a média das últimas décadas.
Sim, existem cientistas cujo trabalho é rastrear essas coisas; Não, eles não estão particularmente preocupados com esses desenvolvimentos. “É um fenômeno muito pequeno”, diz Christian Bizouard, um astrônomo do Observatório de Paris e cientista primário no Centro de Orientação Terra da Rota e Sistemas de Referência Internacional da Terra. “Não há nada extraordinário (acontecendo).”
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Bizouard tem um ponto, é claro – ninguém vai notar que o sol nascendo um milissegundo antes ou mais tarde do que poderíamos esperar. Mas o rastreamento da rotação da Terra a esse nível de precisão é vital, porque inúmeros aspectos da vida moderna dependem de nossa capacidade de identificar os locais dentro de um metro, e a navegação GPS de alta precisão exige que os satélites saibam exatamente onde são comparados com os recursos na superfície da Terra.
Então Bizouard e seus colegas rastreiam a orientação da Terra no espaço. Para fazer isso, eles recrutaram astrônomos em todo o planeta para monitorar uma coleção de cerca de 300 objetos, diz ele, principalmente os objetos movidos a luminosos-pretos e muito distantes e supermassivos, conhecidos como quasares. Durante todo o dia, todos os dias, pares de observatórios distantes sintonizados com comprimentos de onda de rádio de check -in de luz em seu objeto específico. Ao medir a incompatibilidade de tempo entre a luz recebida em cada estação, os cientistas podem calcular a localização precisa dos observatórios e, por sua vez, o planeta.
É assim que os cientistas sabem que a quantidade de tempo que leva à Terra para completar uma rotação varia um pouco. Mas por que A velocidade do planeta varia? Mesmo que você nunca note a perda deles, os milissegundos desaparecidos nos oferecem um vislumbre das intrincadas esquisitices do planeta em que vivemos – então vamos rastreá -los.
Oficialmente, o tempo é definido por nove bilhões de vibrações de um átomo de césio por segundo, 86.400 segundos por dia. Inconvenientemente, o comportamento da Terra não é governado pelos átomos de césio. A física sustenta que, como um objeto sólido que se move no vácuo, a Terra deve continuar girando na mesma taxa, a menos que alguma força externa intervenha, diz Duncan Agnew, geofísico da instituição da oceanografia de Scripps.
Mas a Terra não é um objeto sólido simples e tem uma lua bastante grande que pode fornecer força externa. Isso significa que vários fatores diferentes podem afetar a velocidade de rotação da Terra.
Dois desses fatores – o núcleo e a atmosfera – cada um afeta a rotação da Terra sob um princípio semelhante. A velocidade de rotação geral do sistema terrestre deve permanecer estável; portanto, se o movimento de um componente mudar, o planeta geral terá que compensar. “A soma de todas as rotações deve adicionar a mesma coisa”, diz Agnew. “Se parte da terra está indo mais devagar, outra parte tem que ir mais rápido.”
Veja o núcleo da Terra, por exemplo, escondendo abaixo do que pensamos como o solo sólido em que caminhamos. Somente a parte interna do núcleo é realmente sólida; O resto é fluido. “Há uma bola gigante de ferro derretido do tamanho da lua dentro da terra”, diz Agnew. Todo esse metal líquido (há um pouco de níquel misturado com o ferro) está se movendo, criando o campo magnético que nos protege de alguns dos muitos riscos do espaço.
A atividade do núcleo é um mistério. Na verdade, a região não está tão longe – menos de 3.000 milhas da superfície, mais próxima que a cidade de Nova York é de Los Angeles – mas não pode ser acessada diretamente e, portanto, é muito difícil de entender. Nas últimas décadas, por qualquer motivo, a rotação do núcleo está desacelerando, forçando o resto da Terra a acelerar para compensar.
“O núcleo é o que muda a rapidez com que a Terra gira em períodos de 10 anos para centenas de anos”, diz Agnew. “O núcleo está desacelerando nos últimos 50 anos e, como resultado, a Terra está acelerando.” (Esta aceleração faz parte do motivo pelo qual os cronometristas não implementaram um salto artificial em segundo lugar-uma tática usada anualmente durante pequenos trechos do final do século XX-desde 2016 e não espere em breve.)
Um fenômeno semelhante ocorre na atmosfera da Terra. Como o núcleo, a atmosfera é uma massa fluida – e, embora seja muito complexa, os cientistas têm uma visão muito melhor dela do que no núcleo indescritível. A atmosfera muda com as estações, à medida que a radiação do Sol cai desproporcionalmente em diferentes partes do planeta.
Os hemisférios norte e sul têm uma corrente polar primária, um rio de forte vento fluindo de oeste para o leste que vagueia para o norte e o sul, enquanto carrega clima ao redor do planeta. Devido à topografia da Terra e à influência das correntes oceânicas, a corrente de jato do hemisfério sul é mais forte em geral que o do hemisfério norte. E cada fluxo de jato é mais rápido durante o inverno do hemisfério, diminuindo um pouco no verão local. Combine esses fatores e o verão do Hemisfério Norte vê uma pequena diminuição nas velocidades totais do vento oeste (aqueles que fluem oeste para o leste), diz Agnew – forçando a terra sólida a girar um pouco mais rapidamente para compensar.
Esse efeito atmosférico é o motivo pelo qual a taxa de rotação muda em um ciclo anual, com os dias em que a Terra gira mais rápida tendendo a se agrupar no verão do hemisfério norte, particularmente julho e agosto.
Na medida em que o núcleo explica mudanças decadais e a atmosfera explica as anuais, a Lua explica diferenças milenares e diárias na taxa de rotação da Terra.
Nas escalas de tempo geológicas, a rotação da Terra está desacelerando por causa das influências das marés da lua na água que enche os oceanos do nosso planeta. A gravidade da lua desliza a água, causando um atrito infinitesimal entre o oceano e o fundo do mar. “Isso está desacelerando a terra desde que a Terra tinha oceanos”, diz Agnew.
Essa tendência não se registra para os seres humanos, mas com o tempo, o efeito é bastante perceptível. Cerca de 70 milhões de anos atrás, pouco antes da extinção de dinossauros não -vívnos, um dia era cerca de meia hora mais curto do que é hoje, por exemplo. O relógio ainda mais atrás, para 245 milhões de anos atrás, quando os dinossauros entraram em cena, e um dia durou um pouco mais de 22 horas e meia, calculou os cientistas.
A Lua causa um segundo fenômeno que afeta a rotação da Terra em uma escala de tempo humana. Os banhistas sabem muito bem que a gravidade da lua causa as marés altas e baixas dos mares, e a terra sólida sobe e cai um pouco em resposta à lua também, embora não tão notavelmente.
Mas a órbita da lua não se alinha com o equador da Terra: o caminho do nosso companheiro constante é um pouco inclinado em comparação com a Terra. Por causa disso, as protuberâncias das marés vagam ao norte e ao sul ao longo das loops da Lua ao redor da Terra. Quando a lua está bem sobre o equador, as protuberâncias também estão, e, portanto, sua massa está mais longe do eixo de rotação do planeta; Quando a lua é a mais distante norte ou sul, as protuberâncias se afastam do equador, um pouco mais perto do eixo de rotação do planeta. Isso bate na mesma física que um patinador girado com braços estendidos quando eles abraçam o peito para acelerar – a taxa de rotação da terra acelera apenas um cabelo quando a lua está no ponto mais ao norte ou ao sul de sua órbita, a cada duas semanas.
Todos esses fatores combinam-se para o estado notavelmente complicado da taxa de rotação da Terra: está diminuindo o tempo geológico por causa do atrito do oceano, mas vem acelerando nas últimas décadas por causa do núcleo, e sua velocidade de rotação aumenta levemente a cada verão da atmosfera e a cada duas semanas da vagar norte-sul da lua.
As mudanças fazem tanto sentido em termos de física que cientistas como Bizouard são capazes de tomar variações na taxa de rotação da Terra como garantida. E os cientistas têm alguma compreensão das mudanças anuais e semanais na taxa de rotação da Terra, permitindo que eles esperassem os rápidos dias de verão. Mas os mistérios do núcleo da Terra impedem que esses especialistas traçam com confiança como a rotação da Terra mudará para o futuro. “Não somos capazes de prever nada”, diz Bizouard.
Os cientistas lançam previsões de qualquer maneira, é claro. À medida que o verão se aproximava, eles pensaram que 5 de agosto poderia ser o dia mais curto do ano, 1,5 milissegundos mais curtos que o habitual. As estimativas atuais ainda indicam que este dia será muito mais curto e que 18 de agosto pode ser outro candidato para a rotação mais rápida do ano. Para comparação, o dia mais curto de rotação nos últimos anos foi em 5 de julho de 2024, quando perdemos 1,66 milissegundos.
Sim, você provavelmente já passou mais tempo envolvendo sua mente nos dias mais rápidos da Terra do que nunca perdeu para os caprichos do giro do nosso planeta; Eu sei que tenho. Vamos chamá -lo de outra razão pela qual vivemos o planeta mais notável por aí.