Estudo revela por que a Terra teve dias de 19,5 horas por milhões de anos

O estudo revela que, de 2 bilhões de anos a 600 milhões de anos atrás, uma maré atmosférica conduzida pelo Sol contrapunha o efeito da força gravitacional da Lua, mantendo o índice rotacional terrestre estável e a duração do dia em constantes 19,5 horas.

Sem essa pausa de um bilhão de anos, que desacelerou a rotação do planeta, os dias terrestres atualmente teriam mais de 60 horas em vez de 24.

Quando a Lua se formou, há mais de 4,5 bilhões de anos, o dia tinha menos de 10 horas. Desde então, a força gravitacional do satélite na Terra tem desacelerado a rotação do nosso planeta, resultando em dias cada vez mais longos. Atualmente, essa duração continua aumentando — mas numa taxa de 1,7 milissegundos por século. Por isso que não a percebemos.

A Lua desacelera a rotação do planeta ao puxar os oceanos, criando as chamadas protuberâncias de marés em partes opostas da Terra. É assim, inclusive, que temos marés altas e baixas nos mares. A força gravitacional da Lua nessas protuberâncias, junto à fricção entre as marés o chão oceânico, age como um freio na movimentação do planeta.

"A luz solar também produz uma maré atmosférica com os mesmos tipos de protuberância", explica Norman Murray, físico teórico do Instituto Canadense de Astrofísica Teórica na Universidade de Toronto, em comunicado. "A gravidade do Sol puxa essas protuberâncias atmosféricas, produzindo uma atração na Terra. Mas, em vez de desacelerar a rotação da Terra como a Lua, isso a acelera."

A atmosfera ressoa numa frequência determinada por vários fatores, como a temperatura. Em outras palavras, as ondas – como as geradas pela erupção do vulcão Krakatoa na Indonésia em 1883 – viajam numa velocidade determinada por seu sistema.

Dois bilhões de anos atrás, as protuberâncias atmosféricas eram maiores porque a atmosfera era mais quente. Além disso, a ressonância natural atmosférica (ou seja, a frequência pela qual as ondas se movem por ela) tinha a mesma duração do dia.

Durante a maior parte da história da Terra, a ressonância atmosférica esteve fora de sincronia com o índice rotacional do planeta. Hoje, cada uma das altas marés atmosféricas leva 22,8 horas para viajar pelo mundo; ou seja, a diferença entre essa volta e a duração de um dia é pequena.

No entanto, durante o período de mais de um bilhão de anos que foi analisado pela Universidade de Toronto, as marés atmosféricas viajavam pela Terra num período de cerca de apenas 10 horas. Além disso, em determinado momento dessa época, a rotação da Terra atingiu 20 horas.

Segundo os autores do estudo, quando a ressonância atmosférica e a duração do dia tornaram-se fatores pares – 10 e 20 –, a maré atmosférica foi reforçada, as protuberâncias tornaram-se maiores e a atração do Sol ficou forte o suficiente para contrapor a força de maré lunar.

"É como empurrar uma criança no balanço. Se o seu empurrão e o período do balanço estiverem fora de sincronia, a criança não irá muito alto. Mas, se esses dois fatores estiverem sincronizados e você estiver empurrando ao mesmo tempo em que o balanço para no fim de uma volta, o empurrão aproveitará o momento do balanço para levar a criança ainda mais pra cima. É isso que acontece entre a ressonância atmosférica e a corrente", explica Murray.

Além de terem usado evidências geológicas, Norman Murray e seus colegas chegaram aos seus resultados usando modelos globais de circulação atmosférica para prever a temperatura da atmosfera naquele período. Esses modelos são os mesmos utilizados por climatologistas para estudar o aquecimento global.

"Conversei com pessoas céticas em relação à mudança climática, as quais não acreditam nesses modelos de circulação global que apontam para uma crise climática", conta o astrofísico. "E eu digo a elas: nós usamos esses modelos na nossa pesquisa e eles acertaram. Eles funcionam."

O especialista acrescenta que o aumento da temperatura terrestre por conta do aquecimento global faz com que a frequência atmosférica ressonante aumente. "Estamos movendo nossa atmosfera para longe da ressonância. Como resultado, há menos força do Sol e, por consequência, a duração do dia vai aumentar mais cedo do que se pensa", ele aponta.