A Terra está girando mais rápido agora do que há 50 anos

A Terra está girando mais rápido agora do que há 50 anos

7 de junho de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Já sentiu que não há tempo suficiente no dia? Como se vê, você pode estar em alguma coisa. A Terra está girando mais rápido do que no último meio século, fazendo com que nossos dias sejam um pouco mais curtos do que estamos acostumados. E, apesar do fato de ser uma diferença infinitesimalmente pequena, tornou-se uma grande dor de cabeça para físicos, programadores de computador e até corretores da bolsa.

Por que a Terra gira

Nosso sistema solar se formou há cerca de 4,5 bilhões de anos, quando uma densa nuvem de poeira e gás interestelar começou a entrar em colapso e começou a girar. Existem resquícios desse movimento original na rotação atual do nosso planeta, graças ao momento angular – essencialmente, “a tendência do corpo giratório de continuar girando até que algo tente ativamente pará-lo”, explica Peter Whibberley, pesquisador sênior do Reino Unido. Laboratório Nacional de Física.

Nosso planeta está girando há bilhões de anos devido ao momento angular, e experimentamos noite e dia. No entanto, nem sempre girou na mesma velocidade.

A Terra fez cerca de 420 rotações no tempo que levou para orbitar o Sol centenas de milhões de anos atrás; podemos ver evidências de como cada ano foi repleto de dias extras examinando linhas de crescimento em corais fósseis. Embora os dias tenham crescido gradualmente ao longo do tempo (devido, em parte, à forma como a lua puxa os oceanos da Terra, o que nos retarda um pouco), durante o relógio da humanidade, permanecemos consistentes em cerca de 24 horas para uma rotação completa – o que se traduz em cerca de 365 rotações por viagem ao redor do Sol.

No entanto, como os cientistas ficaram melhores em observar a rotação da Terra e acompanhar o tempo, eles descobriram que existem apenas pequenas flutuações no tempo que leva para completar uma rotação completa.

Uma nova forma de controlar o tempo

Os cientistas desenvolveram relógios atômicos na década de 1950 que mantinham o tempo observando como os elétrons nos átomos de césio caíam de um estado excitado de alta energia de volta ao normal. Como os períodos dos relógios atômicos são gerados por esse comportamento atômico imutável, eles não são afetados por mudanças externas, como mudanças de temperatura, da mesma forma que os relógios tradicionais.

Ao longo dos anos, porém, os cientistas identificaram um problema: os relógios atômicos inatacavelmente estáveis ​​estavam mudando ligeiramente em relação ao tempo que o resto do mundo mantinha.

“Com o passar do tempo, há uma divergência gradual entre o tempo dos relógios atômicos e o tempo medido pela astronomia, ou seja, pela posição da Terra ou da lua e das estrelas”, diz Judah Levine, físico do tempo e da frequência. Divisão do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia. Basicamente, um ano registrado pelos relógios atômicos foi um pouco mais rápido do que o mesmo ano calculado a partir do movimento da Terra. “Para evitar que essa divergência ficasse muito grande, em 1972, foi tomada a decisão de adicionar periodicamente segundos bissextos aos relógios atômicos”, diz Levine.

Os segundos bissextos funcionam de forma semelhante aos dias bissextos que adicionamos ao final de fevereiro a cada quatro anos para compensar o fato de que a Terra orbita o Sol em 365,25 dias. No entanto, ao contrário dos anos bissextos, que ocorrem regularmente a cada quatro anos, os segundos bissextos são imprevisíveis.

O Serviço Internacional de Rotação da Terra e Sistemas de Referência monitora a velocidade de rotação do planeta enviando feixes de laser para satélites para medir seu movimento, entre outros métodos. Quando o tempo traçado pelo movimento da Terra se aproxima de um segundo fora de sincronia com o tempo medido pelos relógios atômicos, cientistas de todo o mundo se coordenam para parar os relógios atômicos por um segundo, às 23h59min59s de 30 de junho ou 31 de dezembro, para permitir que os relógios astronômicos alcancem. Aí está – um segundo bissexto.

Alteração inesperada

Os cientistas adicionaram segundos bissextos a cada poucos anos desde que o primeiro foi adicionado em 1972. Eles são adicionados de maneira errática porque a rotação da Terra é errática, com períodos intermitentes de aceleração e desaceleração que interrompem os milhões de anos graduais do planeta. desacelerar.

“A taxa de rotação da Terra é um negócio complicado. Tem a ver com a troca de momento angular entre a Terra e a atmosfera e os efeitos do oceano e o efeito da lua”, diz Levine. “Você não é capaz de prever o que vai acontecer muito longe no futuro.” 

Mas na última década, a desaceleração rotacional da Terra… bem, diminuiu. Não houve um segundo bissexto adicionado desde 2016, e nosso planeta está girando mais rápido do que em meio século. Os cientistas não têm certeza do porquê.

“Essa falta de necessidade de segundos bissextos não foi prevista”, diz Levine. “A suposição era, de fato, que a Terra continuaria a desacelerar e segundos saltados continuariam a ser necessários. E então esse efeito, esse resultado, é muito surpreendente.”

O problema com segundos bissextos

Os cientistas podem ter que agir dependendo de quanto a rotação da Terra acelera e por quanto tempo essa tendência continua. “Há essa preocupação no momento de que, se a taxa de rotação da Terra aumentar ainda mais, talvez precisemos ter o que é chamado de segundo bissexto negativo”, diz Whibberley. “Em outras palavras, em vez de inserir um segundo extra para permitir que a Terra se recupere, temos que tirar um segundo da escala de tempo atômica para trazê-lo de volta ao estado da Terra.”

Um segundo salto negativo, por outro lado, apresentaria aos cientistas um conjunto inteiramente novo de desafios. “Nunca houve um salto negativo segundo antes e a preocupação é que o software que teria que lidar com isso nunca foi testado operacionalmente antes”, acrescenta Whibberley.

“A principal espinha dorsal da internet é que o tempo é contínuo”, diz Levine. As coisas desmoronam quando não há um fluxo constante e contínuo de informações. Repetir ou pular um segundo confunde o sistema e pode causar lacunas no que deveria ser um fluxo contínuo de dados. Os segundos bissextos também representam um problema para o setor financeiro, onde cada transação deve ter seu próprio carimbo de hora exclusivo – um problema que pode surgir se esse segundo 23:59:59 se repetir.

Algumas empresas, como o Google, têm buscado soluções próprias para saltar segundos. Em um segundo dia bissexto, em vez de parar o relógio para permitir que a Terra acompanhe o tempo atômico, o Google estende cada segundo em uma fração de segundo. “Essa é uma maneira de fazer isso”, diz Levine, “mas isso não está de acordo com o padrão internacional de como o tempo é definido”.

O tempo como ferramenta

No grande esquema das coisas, no entanto, estamos falando apenas de uma fração de segundo a cada dois anos. Você provavelmente já viveu uma série de segundos bissextos sem nem perceber. E, se considerarmos o tempo como uma ferramenta para medir as coisas que vemos no mundo ao nosso redor, como a transição de um dia para o outro, há um argumento a ser feito para seguir o tempo determinado pelo movimento da Terra e não pelos elétrons em um relógio atômico – não importa quão precisos eles possam ser.

Levine acredita que segundos bissextos não valem o problema que causam: “Minha opinião particular é que a cura é pior que a doença”. Se parássemos de ajustar nossos relógios para contabilizar os segundos bissextos, poderia levar um século para ficar um minuto fora do tempo “verdadeiro” registrado pelos relógios atômicos.

No entanto, ele admite que, embora o tempo seja apenas uma construção, uma tentativa decididamente humana de dar sentido às nossas experiências em um universo grande e estranho, “também é verdade que você tem a ideia de que às 12 horas o Sol está a sobrecarga.” Então, mesmo que você não pense nisso com frequência, você tem uma conexão com o tempo astronômico.” Os segundos bissextos são apenas uma maneira pequena e quase imperceptível de manter esse link vivo.

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