A duração real de um dia é de 86.400 segundos, mas a Terra nem sempre completa uma rotação nesse intervalo. Nas últimas seis décadas, a duração de cada rotação variou por frações de milissegundo, ora encurtando, ora alongando o dia. Um novo estudo aponta uma possível origem desse descompasso a quase 3.000 milhas de profundidade, no núcleo sólido do planeta.
Essa estrutura parece oscilar de um lado para o outro. A força gravitacional gerada nesse movimento empurra o manto rochoso que a envolve e altera a velocidade de rotação da Terra. Huifeng Zhang, doutorando em física na University of Alberta, conduziu a pesquisa em parceria com o professor Mathieu Dumberry.
Várias forças mexem com o relógio da Terra
As marés provocam pequenas diferenças de um dia para outro, enquanto os ventos deslocam a duração conforme a estação do ano muda. Ao longo de milhões de anos, o atrito causado pelas marés lunares vem alongando os dias de forma gradual.
Existe ainda uma oscilação mais lenta, que se repete em ciclos de 10 a 70 anos e também altera a duração do dia em alguns milissegundos.
Há mais de 30 anos, os cientistas sabem que essas variações de décadas nascem no interior do planeta, numa troca de energia de rotação entre o núcleo líquido. E o manto — a camada de rocha quente, com cerca de 1.800 milhas (quase 2.900 quilômetros) de espessura, situada entre a crosta e o núcleo.
O mistério da força que faltava explicar
Quando o núcleo acelera, o manto desacelera um pouco, e vice-versa. Faltava identificar qual força permite essa troca entre as duas camadas.
Três candidatas entraram na disputa: as forças magnéticas na fronteira entre núcleo. E manto; a pressão do ferro líquido em movimento contra irregularidades dessa fronteira, chamadas de forças topográficas; e a gravidade exercida pelo núcleo interno sólido. O núcleo não é uma esfera perfeita e carrega pequenas saliências geralmente alinhadas a áreas de massa irregular no manto.
Zhang e Dumberry compararam as três hipóteses com registros reais da duração do dia entre 1964 e 2019.
Um núcleo que balança como pêndulo
Para reconstruir o comportamento do núcleo interno, a dupla usou dados sísmicos publicados em 2023 por Yi Yang e Xiaodong Song, da Peking University. Nessa reconstrução, o núcleo gira cerca de 2,35 graus numa direção e depois na direção oposta, sempre em relação ao manto.
Os pesquisadores da Peking University informaram ao Earth que essa rotação chegou perto de parar por volta de 2009 e, em seguida, inverteu o sentido. Segundo eles, o núcleo interno gira de um lado para o outro em relação à superfície terrestre, como um balanço. Um ciclo completo desse movimento dura cerca de sete décadas.
O site Earth.com já havia registrado sinais de que essa rotação do núcleo interno passara a se mover no sentido contrário ao da superfície.
A gravidade bateu com os dados reais
Quando o núcleo se desalinha, suas saliências puxam a massa do manto ao redor, num efeito que os pesquisadores chamam de torque gravitacional. As forças magnéticas e topográficas, por outro lado, previam variações na duração do dia que seguiam quase sempre o caminho oposto ao que os registros mostravam.
Já o torque gravitacional coincidiu com a intensidade e o momento exato das mudanças observadas ao longo de várias décadas. No modelo construído por Zhang e Dumberry. O núcleo interno comanda as oscilações longas na duração do dia, enquanto as forças na fronteira entre núcleo e manto atuam como uma resistência a esse empurrão.
Segundo a dupla, essa explicação se encaixou nos dados com uma facilidade que nenhuma das outras duas forças conseguiu reproduzir entre 1964 e 2019.
