Como a velocidade de rotação da Terra está diminuindo?

“Nossa, parece que 2020 passou voando!” Não, não parece. No ano passado, a Terra realmente girou mais rápido em torno de seu próprio eixo. No entanto, a rotação voltou a diminuir seu ritmo em 2021. Em média, cada dia na Terra tem 86.400 segundos. Mas isso varia um pouco o tempo todo, dependendo do movimento do núcleo, dos oceanos e da atmosfera. 

De acordo com o site Space, o Tempo Universal Coordenado (UTC), o método oficial de cronometragem internacional, é baseado em relógios atômicos, que medem o tempo pelo movimento dos elétrons em átomos que foram resfriados quase que ao zero absoluto. Os relógios atômicos são precisos e invariáveis. 

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Adição de “segundo bissexto” 

No entanto, às vezes, a rotação da Terra e os relógios atômicos não sincronizam. Quando o tempo astronômico, baseado na rotação da Terra, se desvia do UTC em mais de 0,4 segundos, o UTC recebe um ajuste na forma de um “segundo bissexto”. Cientistas adicionaram um segundo bissexto a cada 18 meses em média desde 1972, de acordo com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST).

Ocasionalmente, os segundos bissextos são adicionados ao fim do ano, como aconteceu pela última vez na véspera de Ano Novo de 2016, quando um segundo foi adicionado às 23 horas, 59 minutos e 59 segundos de 31 de dezembro. 

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Quando os segundos são subtraídos, o evento é conhecido como segundo bissexto negativo. No entanto, nunca houve um salto de segundo negativo na cronometragem internacional. E o ano de 2020, como se já não tivesse sido atípico o suficiente (oi, pandemia de Covid-19!), levantou a possibilidade de que isso fosse necessário. 

Rotação da Terra em 2020 bateu recordes 28 vezes

Segundo o NIST, a rotação da Terra acelerou no ano passado ao ponto de quebrar 28 vezes o recorde anterior de dia mais curto, registrado em 2005. O dia mais curto de 2020 foi 19 de julho, quando o planeta completou sua rotação 1,4602 milissegundos mais rápido do que a média de 86.400 segundos. 

Agora, o movimento de rotação da Terra diminuiu, embora a primeira metade de 2021 ainda tenha sido rápida, com a duração média de um dia marcando 0,39 milissegundos a menos do que em 2020. Mas, de 1º de julho a 30 de setembro, os dias se alongaram para 0,05 milissegundos a mais, em média, do que no ano passado.

Isso significa que a Terra, apesar de não estar mais acelerando sua rotação, ainda está girando a uma taxa mais rápida do que a média. Com base na taxa atual de rotação, um segundo bissexto negativo pode ser necessário em cerca de 10 anos. A decisão final em relação a isso será do Serviço Internacional de Rotação da Terra e Sistemas de Referência (IERS) em Paris. 

No entanto, é inteiramente possível que a rotação da Terra diminua novamente, talvez necessitando da adição de um segundo nos próximos anos em vez da subtração. Não há como prever: os cientistas não têm certeza do que impulsiona as mudanças de longo prazo na rotação da Terra. 

Desde há vários anos que se estudam as razões que levam a rotação da Terra abrandar. Uns especialistas falam no aquecimento global, na poluição, no degelo e noutros fatores climáticos. Basicamente apontam a distribuição da água no planeta como causa de um abrandamento. Há dados que mostram que 2017 foi o quarto ano consecutivo em que a rotação da Terra diminuiu, e que isso estará relacionado com a atividade existente nas profundezas do planeta. Contudo, o segredo poderá estar na Lua.

Segundo os especialistas, a rotação da Terra está a diminuir porque a Lua exerce uma atração gravitacional no planeta, que causa uma desaceleração rotacional, uma vez que a Lua está gradualmente a afastar-se. Mas isso é bom? Sim, isso permite que a Terra tenha oxigénio para sempre.

Rotação da Terra está a diminuir... mas isso é bom?

Há várias teorias que tentam explicar a razão do abrandamento na rotação da Terra. Inclusive alguns especialistas colocaram mesmo a possibilidade de certas barragens gigantes afetarem a normal rotação quando estas super estruturas atingem o seu nível máximo de capacidade.

No entanto, seja qual for motivo que abranda a Terra, pode trazer uma boa consequência.

Dias mais longos, maior a produção de oxigénio

Desde a sua formação, há cerca de 4,5 mil milhões de anos, a rotação da Terra tem diminuído gradualmente e, como resultado, os dias têm-se tornado progressivamente mais longos.

Embora a desaceleração da Terra não seja percetível nas escalas de tempo humanas, é o suficiente para operar mudanças significativas ao longo das eras. Uma destas mudanças, sugere a nova investigação, é talvez a mais significativa de todas, pelo menos para nós: o alongamento dos dias agora está relacionado à oxigenação da atmosfera terrestre.

Especificamente, as algas verde-azuladas (ou cianobactérias) que surgiram e proliferaram há cerca de 2,4 mil milhões de anos conseguiriam produzir mais oxigénio como um subproduto metabólico porque os dias da Terra ficaram mais longos.

Conforme referem os investigadores, existem dois componentes principais nesta história que, à primeira vista, não parecem ter muito a ver um com o outro. A primeira é que a rotação da Terra está a diminuir. Esta diminuição deve-se à atração gravitacional que a Lua exerce sobre o nosso planeta. Essa "pressão" causa uma desaceleração rotacional, uma vez que a Lua está gradualmente a afastar-se.

Como muitas outras bactérias, as cianobactérias são muito importantes ecológica e evolutivamente. Através do processo fotossintético oxigenado, elas contribuem notavelmente para a oxigenação da atmosfera primitiva.

Rotação da Terra: Há milhões de anos, o dia não tinha 24 horas

Existem dados que nos dizem que o planeta já foi mais rápido a girar sobre si mesmo em frente à sua estrela. Com base no registo fóssil, sabemos que os dias duravam apenas 18 horas, há 1,4 mil milhões de anos, e meia hora mais curtos do que hoje há 70 milhões de anos. Portanto, as evidências sugerem que ganhamos 1,8 milissegundos por século.

O segundo componente é algo conhecido como o Grande Evento de Oxidação. Isto é, quando as cianobactérias surgiram em tão grandes quantidades que a atmosfera da Terra experimentou um aumento acentuado e significativo de oxigénio. Sem esta oxidação, os cientistas pensam que a vida como a conhecemos não poderia ter surgido. Então, embora as cianobactérias possam evitar um pouco de surpresa hoje, o facto é que provavelmente não estaríamos aqui sem elas.

Este foi um evento marcante, um "virar do jogo". Contudo, ainda há muito que não sabemos sobre este evento, incluindo questões basilares como: por que aconteceu, quando aconteceu e, porque não aconteceu algum tempo antes na história da Terra.

O Grande Evento de Oxidação

Apesar de ser, provavelmente, o fator primordial à vida na Terra, o desconhecimento levanta imensas questões. Para tentar levantar um pouco o véu deste acontecimento, os cientistas desenvolveram estudos com micróbios cianobacterianos para ligar os pontos.

No Sinkhole da Ilha do Meio, no Lago Huron, podem ser encontrados tapetes microbianos que são considerados análogos das cianobactérias responsáveis ​​pelo Grande Evento de Oxidação.

Numa área do Lago Huron, na América do Norte, podem ser encontrados tapetes microbianos que são considerados análogos das cianobactérias responsáveis pelo Grande Evento de Oxigenação. Existem cianobactérias roxas que produzem oxigénio através da fotossíntese e os micróbios brancos que metabolizam o enxofre.

À noite, estes últimos sobem até o topo do tapete microbiano e comem enxofre. Quando amanhece e o Sol fica alto o suficiente, estes retraem-se e as cianobactérias roxas sobem ao topo.

Portanto, esta dinâmica significa que a janela diurna em que as cianobactérias podem bombear oxigénio é muito limitada. E foi este facto que chamou a atenção do oceanógrafo Brian Arbic, da Universidade do Michigan. Estes questionou-se se a mudança na duração dos dias ao longo da história teve um impacto na fotossíntese.

É possível que um tipo semelhante de competição entre micróbios contribuísse para o atraso na produção de oxigénio na Terra primitiva.

Explicou Klatt.

Novo Evento de Oxigenação Neoproterozóica

Para demonstrar esta hipótese, a equipa realizou experiências e medições nos micróbios, tanto no seu ambiente natural quanto em ambiente de laboratório. Também realizou estudos de modelagem detalhados com base nos seus resultados para vincular a luz solar à produção de oxigénio microbiano e a produção de oxigénio microbiano à história da Terra.

A intuição sugere que dois dias de 12 horas devem ser semelhantes a um dia de 24 horas. A luz do sol sobe e desce duas vezes mais rápido, e a produção de oxigénio segue em compasso. Contudo, a libertação de oxigénio dos tapetes de bactérias não, porque é limitada pela velocidade de difusão molecular. Este desacoplamento subtil da libertação de oxigénio da luz solar está no cerne do mecanismo.

Referiu o cientista marinho Arjun Chennu, do Leibniz Center for Tropical Marine Research na Alemanha.

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