O terreno em que estamos não é tão sólido quanto parece. Vários fatores fazem com que toda a Terra trema e oscile. A firmeza e imutabilidade do solo sob nossos pés é uma ilusão criada por nosso ponto de vista limitado. Nosso planeta gira em seu eixo a cada 23 horas, 56 minutos e 4 segundos. Também gira em torno do sol, o sistema solar gira em torno do centro da Via Láctea e a galáxia corre pelo universo na direção do Grande Atrator. As velocidades envolvidas em toda essa ação são estonteantes.
Mesmo que tudo isso não seja levado em consideração, a Terra está longe de ser estável. Em algum lugar abaixo de nós, enormes pedaços de rochas estão constantemente se quebrando, formando vales, empurrando montanhas. Colidem e arrastam uns aos outros para formar rios e oceanos. A terra abaixo de nós está constantemente e sempre mudando, esticando-se e balançando.
Para a maior parte, isso é bom. No entanto, nossa compreensão crescente desses fenômenos nos permite aprender mais sobre o funcionamento interno de nosso planeta. Também é conveniente para quem está tentando navegar e pousar uma espaçonave. Existem sete coisas que fazem a Terra se mover. “Eppur si muove!” Disse Galileu. E ainda assim acontece.
Sob pressão
Um globo de mesa é uma esfera perfeita, por isso gira suavemente em torno de um eixo fixo. No entanto, a Terra não é uma esfera e a massa nela está distribuída de forma desigual e tende a se mover. Portanto, tanto o eixo em torno do qual o planeta gira quanto os pólos desse eixo se movem. Além disso, como o eixo de rotação é diferente do eixo em torno do qual a massa se equilibra, a Terra oscila enquanto gira.
Essa oscilação foi prevista por cientistas na era de Isaac Newton. E para ser mais preciso, essa oscilação consiste em vários.
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Uma das mais importantes é a oscilação de Chandler, observada pela primeira vez pelo astrônomo americano Seth Chandler Jr. em 1891. Faz com que os postes se movam 9 metros e completa um ciclo completo em 14 meses.
Ao longo do século 20, os cientistas apresentaram muitas razões diferentes, incluindo mudanças no armazenamento das águas continentais, pressão atmosférica, terremotos, interações nos limites do manto e núcleo da Terra.
O geofísico Richard Gross, do Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA em Pasadena, Califórnia, resolveu o mistério em 2000. Ele aplicou novos modelos meteorológicos e oceânicos às observações da oscilação de Chandler em 1985-1995. Gross calculou que dois terços dessas flutuações são causadas por flutuações de pressão no fundo do mar e um terço por mudanças na pressão atmosférica.
"Sua importância relativa muda com o tempo", diz Gross, "mas no momento essa causa, uma combinação de mudanças na pressão atmosférica e oceânica, é considerada a principal."
Água desgasta a pedra
As estações são o segundo maior fator relacionado à oscilação da Terra. Porque levam a mudanças geográficas de chuva, neve e umidade.
Os cientistas foram capazes de determinar os pólos usando as posições relativas das estrelas já em 1899 e, desde 1970, eles têm sido auxiliados por satélites. Mas, mesmo se você eliminar a influência das flutuações sazonais e de Chandler, os pólos norte e sul de rotação ainda se movem em relação à crosta terrestre.
Em um estudo publicado em abril de 2016, Surendra Adikari e Eric Ivins do JPL destacaram duas peças críticas do quebra-cabeça de oscilação da Terra.
Até 2000, o eixo de rotação da Terra se movia em direção ao Canadá cinco centímetros por ano. Mas então as medições mostraram que o eixo de rotação mudou de direção para as Ilhas Britânicas. Alguns cientistas sugeriram que isso pode ser o resultado da perda de gelo devido ao rápido derretimento das camadas de gelo da Groenlândia e da Antártica.
Adikari e Ivins decidiram testar essa ideia. Eles compararam as medições de GPS das posições dos pólos com os dados do GRACE, um estudo que usa satélites para medir as mudanças de massa na Terra. Eles descobriram que o derretimento do gelo da Groenlândia e da Antártica é responsável por apenas dois terços da mudança recente na direção dos pólos. O resto, segundo os cientistas, deve ser explicado pela perda de água nos continentes, principalmente nas terras da Eurásia.
A região sofre com o esgotamento dos aqüíferos e seca. No entanto, a princípio o volume de água envolvido nisso parece pequeno demais para levar a tais consequências.
Portanto, os cientistas analisaram a posição das áreas afetadas. “Sabemos, pela física fundamental dos objetos em rotação, que o movimento dos pólos é muito sensível a mudanças dentro de 45 graus de latitude”, diz Adikari. Isto é, exatamente onde a Eurásia perdeu água.
Este estudo também identificou o armazenamento continental de água como uma explicação plausível para outra oscilação na rotação da Terra.
Ao longo do século 20, os cientistas não conseguiam entender por que o eixo de rotação muda a cada 6-14 anos, deixando 0,5-1,5 metros a leste ou a oeste de sua deriva geral. Adikari e Ivins descobriram que de 2002 a 2015, os anos secos na Eurásia corresponderam a oscilações para o leste e os anos úmidos aos movimentos para o oeste.
“Encontramos a combinação perfeita”, diz Adikari. "Esta é a primeira vez que alguém identifica com sucesso a combinação perfeita entre o movimento polar interanual e a seca-umidade global interanual."
Impacto tecnogênico
Os movimentos da água e do gelo são causados por uma combinação de processos naturais e ações humanas. Mas existem outros efeitos que afetam a oscilação da terra.
Em 2009, Felix Landerer, também do JPL, calculou que se os níveis de dióxido de carbono dobrassem de 2000 a 2100, os oceanos se aqueceriam e se expandiriam de forma que o Pólo Norte se moveria 1,5 centímetros por ano em direção ao Alasca e Havaí no próximo século. …
Da mesma forma, em 2007 Landerer modelou os efeitos do aquecimento do oceano causado pelo mesmo aumento na pressão e na circulação do dióxido de carbono no fundo do oceano. Ele descobriu que essas mudanças podem deslocar a massa em latitudes mais altas e encurtar o dia em cerca de 0,1 milissegundos.
Tremor de terra
Não são apenas grandes volumes de água e gelo que afetam a rotação da Terra enquanto ela se move. O deslocamento das rochas também tem esse efeito se forem grandes o suficiente.
Terremotos ocorrem quando as placas tectônicas que constituem a superfície da Terra de repente começam a "esfregar" à medida que passam. Isso também pode contribuir. Gross mediu um poderoso terremoto de magnitude 8,8 que atingiu a costa chilena em 2010. Em um estudo ainda não publicado, ele calculou que o movimento das placas deslocou o eixo da Terra em relação ao balanço de massa em cerca de 8 centímetros.
Mas isso é baseado apenas na avaliação do modelo. Desde então, Gross e outros tentaram observar as mudanças reais na rotação da Terra a partir de dados de terremotos de satélites GPS.
Até agora, isso não teve sucesso, porque é bastante difícil remover todos os outros fatores que influenciam a rotação da Terra. “Os modelos não são perfeitos e há muito ruído mascarando pequenos sinais de terremoto”, diz Gross.
O movimento das massas, que ocorre quando as placas tectônicas passam nas proximidades, também afetam a duração do dia. Gross calculou que o terremoto de magnitude 9,1 que atingiu o Japão em 2011 reduziu a duração do dia em 1,8 microssegundos.
Terra tremendo
Quando ocorre um terremoto, ele gera ondas sísmicas que transportam energia pelas entranhas da Terra.
Existem dois tipos deles. As "ondas P" várias vezes comprimem e expandem o material por onde passam; as vibrações viajam na mesma direção da onda. As "ondas S" mais lentas balançam as rochas de um lado para o outro, e as vibrações formam um ângulo reto com a direção de viagem.
Tempestades intensas também podem criar ondas sísmicas fracas, semelhantes às que causam terremotos. Essas ondas são chamadas de microssismos. Até recentemente, os cientistas não podiam determinar a fonte das ondas S nos microssismos.
Em um estudo publicado em agosto de 2016, Kiwamu Nishida da Universidade de Tóquio e Ryota Takagi da Universidade de Tohoku relataram o uso de uma rede de 202 detectores no sul do Japão para rastrear as ondas P e S. Eles rastrearam a origem das ondas em uma grande tempestade do Atlântico Norte chamada de "bomba meteorológica": nessa tempestade, a pressão atmosférica no centro cai com uma rapidez incomum.
Rastrear microssismos dessa forma ajudará os pesquisadores a entender melhor a estrutura interna da Terra.
A influência da lua
Não apenas fenômenos terrestres afetam os movimentos de nosso planeta. Estudos recentes têm mostrado que grandes terremotos ocorrem com lua cheia e lua nova. Talvez porque o Sol, a Lua e a Terra estejam alinhados, aumentando assim a força gravitacional que atua sobre o planeta.
Em um estudo publicado em setembro de 2016, Satoshi Ida, da Universidade de Tóquio, e seus colegas analisaram o estresse das marés duas semanas antes de grandes terremotos nos últimos vinte anos. Dos 12 maiores terremotos de magnitude 8,2 ou maior, nove ocorreram durante a lua cheia ou lua nova. Para pequenos terremotos, nenhuma correspondência foi encontrada.
Ida concluiu que a influência gravitacional adicional que ocorre nesses momentos pode aumentar o efeito das forças nas placas tectônicas. Essas mudanças devem ser pequenas, mas se as lajes já estiverem energizadas, a força adicional pode ser suficiente para desencadear grandes fraturas nas rochas.
No entanto, muitos cientistas estão céticos sobre as descobertas de Ida, já que ele estudou apenas 12 terremotos.
Sol trêmulo
Ainda mais controversa é a ideia de que as vibrações que se originam nas profundezas do Sol podem explicar uma série de fenômenos de agitação na Terra.
Quando os gases se movem dentro do sol, eles dão origem a dois tipos diferentes de ondas. Aqueles que nascem no processo de mudanças de pressão são chamados de modos p, e aqueles que se formam quando o material denso é sugado pela gravidade são chamados de modos g.
O modo P leva vários minutos para completar um ciclo de vibração completo; O g-mod leva de dez minutos a várias horas. Essa quantidade de tempo é chamada de "período" do mod.
Em 1995, uma equipe liderada por David Thomson, da Queen's University em Kingston, Canadá, analisou os padrões do vento solar - o fluxo de partículas carregadas que emanam do sol - de 1992 a 1994. Eles notaram oscilações que tinham os mesmos períodos dos modos p e g, sugerindo que as vibrações solares estavam de alguma forma relacionadas ao vento solar.
Em 2007, Thomson relatou novamente que flutuações de voltagem inexplicáveis em cabos de serviços públicos submarinos, medições sísmicas na Terra e até mesmo cortes em chamadas telefônicas têm padrões de frequência consistentes com ondas dentro do sol.
No entanto, os cientistas acreditam que as afirmações de Thomson têm terreno instável. De acordo com as simulações, essas vibrações solares, especialmente os modos g, deveriam ser tão fracas no momento em que alcançassem a superfície do Sol que não pudessem afetar o vento solar de forma alguma. Mesmo se este não for o caso, esses padrões devem ter sido destruídos pela turbulência do meio interplanetário muito antes de chegar à Terra.
Talvez a ideia de Thomson esteja errada. Mas existem muitas outras razões pelas quais nosso planeta balança e balança.
ILYA KHEL
