Os movimentos da Terra

31 de janeiro de 2015

Quem nunca ouviu ou disse frases como: "O Sol está virando" ou "As estrelas mudaram de lugar"? Essas e tantas outras expressões que usamos revelam a dinâmica presente no Universo, onde tudo se mexe. Elas refletem o nosso ponto de vista, no qual estamos imóveis e os demais é que estão se movendo. Esse pensamento perdurou por muito tempo, principalmente por entrar em confronto com textos bíblicos. Felizmente, o homem reconheceu que seu planeta é apenas mais um pequeno grão de areia no deserto espacial e, portanto, participa do grande carrossel universal.

Com o desenrolar das descobertas científicas e aferição cada vez mais precisa de pequenos ângulos e deslocamentos, uma série de movimentos do nosso planeta foram percebidos e medidos, desde os óbvios aos mais sutis. A seguir apresentaremos tais movimentos, porém não se trata de algo pronto e acabado, pois novas e discretas oscilações ainda podem ser encontradas.

1. ROTAÇÃO

É o movimento ao redor do próprio eixo central imaginário, responsável pela sucessão dos dias e das noites. Como a Terra é grosseiramente uma esfera, sua velocidade varia conforme a latitude, na Linha do Equador a revolução se dá a cerca de 1.666 km/h, já nos polos é zero. Trata-se do mais perceptível de todos os movimentos, apesar de ter passado séculos despercebido ao ponto de causar uma verdadeira revolução científica sua descoberta. Afinal, quem vê o "movimento" diário do Sol, da Lua, das estrelas e dos planetas nascendo à leste e percorrendo todo o céu até se porem a oeste, tem logo a falsa impressão que estamos imóveis no centro de tudo (Sistema Solar, galáxia, universo). Talvez o primeiro a propor a rotação terrestre tenha sido Aristarco de Samos (astrônomo grego, 310 - 230 a. C.), o que lhe rendeu a acusação de impiedade.

A rotação terrestre ocorre em sentido anti-horário, ou seja, de oeste para leste, o que dá a impressão que os astros "saem" do leste. A duração do chamado dia sideral, tempo necessário para a Terra completar uma volta completa em torno de si (360°), é de 23 horas, 56 minutos, 4 segundos e 9 centésimos de segundo (23 h 56 min 4,09 s), valor este ligeiramente mais curto que o dia solar, período entre duas passagens sucessivas do Sol sobre o meridiano local, que é de 24 horas. Os quase 4 minutos de diferença se devem à translação da Terra, de fato, ao se completar uma volta em seu eixo, ao mesmo tempo a Terra percorreu um trecho de sua órbita, logo para que o meridiano inicial fique "de frente" para o Sol novamente é necessário girar mais um pouco (3 min 55,91 s), ver esquema abaixo.

2. TRANSLAÇÃO

É o movimento que a Terra executa ao redor do Sol realizado em uma órbita elíptica com velocidade média de 29,78 km/s (cerca de 107.000 km/h) mantendo uma distância média de 149,6 milhões de quilômetros da estrela. O chamado ano sideral, aquele medido em relação às estrelas distantes, dura 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 45,5 segundos. Esse “polêmico” movimento calculado e provado por Nicolau Copérnico em seu livro De revolutionibus orbium coelestium de 1543 foi defendido ardentemente por Galileu Galilei, considerado o “pai da ciência moderna”, e por pouco não vitimou seu maior entusiasta, a mão de ferro da Igreja Católica quase o condenou a morte por defender ideias que contrariavam supostos princípios bíblicos que convergiam ao geocentrismo. O velho Galileu foi obrigado a negar seus estudos e suas convicções em público para se livrar da pena capital.

Solstícios e equinócios

O movimento da translação associado ao eixo inclinado da Terra demarca 4 pontos importantes na órbita da Terra: 2 solstícios e 2 equinócios. Devido à inclinação do eixo os hemisférios norte e sul, não são iluminados igualmente durante todo o ano. Quando o hemisfério norte está na direção do Sol de forma máxima, temos o solstício de 21 de junho, no qual inicia o verão no norte e o inverno no sul. Os dias das regiões boreais têm mais horas de luz solar ao ponto que no Polo Norte o Sol não se põe por meses. O oposto ocorre nas áreas austrais, com noites mais longas. Quando é o hemisfério sul que está na máxima inclinação na direção do Sol, temos o solstício de 21 ou 22 de dezembro, onde os efeitos descritos acima se invertem.

Os outros dois pontos, os equinócios, ocorrem quando a luz solar incide perpendicularmente na linha do Equador, assim os dois hemisférios da Terra recebem a mesma intensidade de luz e têm dias e noites com mesma duração, sãos eles o equinócio de 21 de março e o equinócio de 22 ou 23 de setembro.

 

3. PRECESSÃO

Também chamada de precessão dos equinócios, consiste em um movimento circular descrito pelo eixo da Terra. Assemelha-se ao movimento descrito por um pião girando, quando seu eixo descreve um cone imaginário. Tem como período cerca de 25.800 anos e faz com que as posições aparentes das estrelas se modifiquem lentamente no céu (menos de 1° por dia), apesar ser de difícil percepção, tal movimento foi descoberto por Hiparco de Alexandria em 129 a. C.

A precessão se deve ao fato da Terra não ser perfeitamente esférica (ela é mais bojuda no Equador) e que o plano do bojo equatorial está inclinado (a inclinação do eixo) em relação sua órbita e em relação ao plano orbital da Lua, assim o planeta é forçado a se "achatar" ainda mais, mas como este rotaciona o conjunto de forças fazem o eixo girar como visto na animação abaixo.

4. NUTAÇÃO

Movimento associado ao anterior, mas que o superpõe. É uma espécie de bamboleio que se completa em 18,613 anos. Tem como causa a variação da inclinação da órbita da Lua em relação a órbita da Terra em torno do Sol. Descoberto na primeira metade do século XVIII pelo astrônomo inglês James Bradley, tem como variação angular cerca de 9,2".

5. VARIAÇÃO DA OBLIQUIDADE DA ECLÍPTICA

A eclíptica é a projeção na esfera celeste da trajetória aparente do Sol, com isso podemos definir como plano da eclíptica como o plano da órbita da Terra. A variação consiste, basicamente, na modificação da inclinação (obliquidade) do eixo planetário em relação ao plano da eclíptica. Causada pela perturbação gravitacional dos demais planetas do Sistema Solar, tem duração de cerca de 41 mil anos e parece estar relacionado às Idades do Gelo e varia de 22,1° a 24,5°. Atualmente está em 23,45°.

6. VARIAÇÃO DA EXCENTRICIDADE DA ÓRBITA TERRESTRE

Excentricidade é um parâmetro que compara as curvas conhecidas como cônicas (elipse, parábola e hipérbole). Sabemos, pela 1ª Lei de Kepler, que os planetas desenvolver órbitas elípticas em torno do Sol, com este ocupando um dos focos. Em se tratando de elipses quanto menos excêntricas são mais próximas se tornam de uma circunferência.

Devido esta configuração orbital, temos os afélios e os periélios, pontos de maior e menor proximidade com o Sol, respectivamente. E é justamente isso que se altera periodicamente, a órbita terrestre ora é mais excêntrica (ficando, digamos, mais “achatada”) ora é menos excêntrica se aproximando de uma circunferência, completando um ciclo em cerca de 92 mil anos e supõe-se que tenha tido influência nas glaciações.

7. DESLOCAMENTO DO PERIÉLIO

Devido às influências gravitacionais de outros planetas, sobretudo Júpiter e Saturno, o eixo maior da órbita terrestre (também chamado de linha dos apsides) desloca-se em torno de si mesmo fazendo com que o afélio e o periélio se movam também. Atualmente o periélio ocorre em 2 de janeiro e mudará de data a cada ano, retornando à situação atual depois de 21 mil anos.

8. VARIAÇÃO OU DESLOCAMENTO DOS POLOS

Trata-se de um movimento bem sutil e sem periodicidade (é aleatório). Ocorre devido aos movimentos das placas tectônicas e do núcleo do planeta. Alguns autores não reconhecem como um movimento da Terra em si, mas como apenas uma variação do eixo magnético.

O deslocamento dos polos é da ordem de metros

9. REVOLUÇÃO EM TORNO DO BARICENTRO TERRA-LUA

Baricentro é o mesmo que centro de gravidade, ou seja, é o ponto de equilíbrio entre a massas distribuídas, no qual é como se toda a massa do conjunto ali estivesse. Como a Lua é um satélite muito grande em relação ao seu planeta (cerca de 25% do diâmetro) o baricentro do sistema Terra-Lua é ligeiramente deslocado para fora do centro da Terra a 1.737 km abaixo da superfície. Vistos do espaço, assemelhando-se a dois bailarinos, ambos giram em torno desse ponto, completando um ciclo em 27 dias, 7 horas e 43 minutos.

10. PERTURBAÇÕES PLANETÁRIAS

São movimentos imprevisíveis, pequenas variações na órbita da Terra. Têm como origem a influência gravitacional dos demais planetas, especialmente Vênus e Júpiter, o mais próximo e o maior planeta, respectivamente.

Os planetas interagem uns com os outros

11. MOVIMENTO HELICOIDAL OU ROTAÇÃO GALÁCTICA

O Sol é dotado de movimento próprio deslocando-se em relação às estrelas próximas em direção ao chamado Ápex (ou Ápice) Solar, um ponto no espaço para o qual o Sol se dirige. Esse ponto fica na constelação de Hércules nas proximidades da estrela Veja, de Lira.

Esse movimento é a translação do Sol em torno do núcleo da Via Láctea ou rotação galáctica e, por consequência, de todo o Sistema Solar, incluindo a Terra. Como a Terra traslada anualmente em torno do Sol, este ao de mover arrastando nosso mundo com ele, faz com que a Terra descreva um movimento espiral, ou melhor, helicoidal, conforme figura abaixo.

A Terra nunca passará duas vezes pelo mesmo local

A velocidade orbital do Sistema Solar é de cerca de 251 km/s (mais de 900 mil quilômetros por hora!) completando uma volta em torno do centro galáctico a cada 225 – 250 milhões de anos, assim, desde sua formação, o Sol já completou entre 20 e 25 voltas ou anos galácticos.

12. TRANSLAÇÃO JUNTO COM A GALÁXIA

A nossa galáxia também está em deslocamento. Devido à expansão do universo, ela “voa” acompanhada de suas galáxias satélites e vizinhas do chamado Grupo Local. Essa viagem sem destino da galáxia e consequentemente de todas suas estrelas e seus planetas (olha a Terra aí de novo) se dá a cerca de 550 km/s em relação à radiação cósmica de fundo, supostos muros que cercam o universo.

Nossa vizinhança galáctica

EXTRAS

Além dos 12 movimentos acima explicados, há outras variações e deslocamentos que a Terra apresenta, mas que alguns autores não consideram como movimentos do nosso planeta, ou seja, não existe consenso entre estudiosos.

Um deles seria a variação dos polos, o 8º movimento da nossa lista, mas como está aceito pela maioria dos especialistas, já mereceu sua colocação como foi visto acima.

Outro que poderá entrar oficialmente na relação é o movimento das marés, embora esteja relacionado à revolução em torno do baricentro (9º movimento), alguns especialistas o descrevem como a contração e descontração cíclicas do globo terrestre por influência gravitacional da Lua e, em menor intensidade, do Sol.

A Lua "achata" a Terra

Ainda há aqueles que destacam a translação do baricentro Terra-Lua em torno do Sol, mas os que contestam esse movimento (e esse blog compartilha essa opinião) afirmam que esse movimento é, na realidade, a mesma e simples translação (movimento nº 2) e não uma nova alteração (cíclica ou não) da posição terrestre. Ainda têm, em extensão a esse suposto movimento, os que defendem que o movimento não seria ao redor do Sol, mas ao redor do baricentro do Sistema Solar, o ponto esse que fica pouco acima da superfície solar devido a forte atração gravitacional de Júpiter, sendo assim todo o Sistema Solar, incluindo o próprio Sol, giraria ao redor desse ponto.

Júpiter, único planeta capaz de fazer o Sol "balançar"

Por último, temos aquele que talvez tenha com mais chances de entrar em breve na lista, trata-se da oscilação harmônica do Sol em relação ao plano galáctico, um vaivém, ou um sobe e desce dentro da galáxia enquanto orbita seu centro. É como se o Sol ondulasse pelo espaço com um período entre 52 e 74 milhões. Tais períodos coincidem aproximadamente com eventos de extinção em massa, levando a se supor que estejam relacionados, provavelmente por alterar órbitas cometárias e consequentemente, aumentar os eventos de impactos.

O sobe-e-desce do Sol

APOIO:

http://m.brasilescola.com/geografia/movimentos-terra.htm

http://astro.if.ufrgs.br/fordif/node8.htm

http://planetario.ufsc.br/dados-sobre-o-planeta

http://www.observatorio-phoenix.org/a_dicas/24_A35.htm