O centro de massa da Terra não permanece exatamente no mesmo lugar. Uma equipe liderada pelo Jet Propulsion Laboratory (JPL), da NASA, desenvolveu uma nova técnica para medir com maior precisão esse deslocamento, causado pela redistribuição sazonal de água, gelo e ar na superfície do planeta. O método utiliza dados de rastreamento ultrapreciso de satélites e pode estimar o movimento em escala de milímetros.
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O estudo, publicado nesta quarta-feira (16) no Geophysical Journal International, busca reduzir a incerteza das medições do chamado geocentro, referência importante para sistemas de navegação por satélite e medições de elevação. Segundo a NASA, estimativas internacionais feitas em 2017 e 2023 apresentaram uma diferença de 0,27 polegada (7 milímetros), quase tão grande quanto o próprio movimento medido.
Por que o centro de massa da Terra se move
Se o planeta fosse uma esfera rígida e uniforme, seu centro de massa coincidiria com o centro geométrico. A Terra real, porém, tem grandes quantidades de água, gelo e ar que se deslocam continuamente. Essas mudanças na distribuição de massa fazem o centro de massa oscilar em relação ao centro geométrico em até vários milímetros.
Os pesquisadores identificaram três grupos principais responsáveis pelas oscilações sazonais: oceanos, atmosfera e água continental. Essa última categoria inclui gelo terrestre, neve, água de lagos e rios, umidade do solo e água subterrânea.
Em março, por exemplo, o acúmulo de neve na América do Norte e na Eurásia atinge seu máximo e desloca o centro de massa cerca de 3 milímetros em direção ao Polo Norte. Em abril, a água da chuva na bacia do rio Amazonas chega a 2.400 gigatoneladas, movimentando o centro de massa 2,2 milímetros em direção à América do Sul. Em novembro, a água das monções no sudeste asiático alcança 600 gigatoneladas e contribui em menor escala para a oscilação anual.
Entre agosto e outubro, o derretimento de gelo e as chuvas aumentam a quantidade de água nos oceanos. Nesse período, o centro de massa se desloca em direção ao Pacífico Sul. De acordo com o estudo, a dimensão do Pacífico faz com que suas mudanças de massa tenham influência maior do que as perdas ou ganhos sazonais observados nos demais oceanos.
A atmosfera também participa desse processo. Usando um modelo do European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, os pesquisadores calcularam os efeitos das mudanças atmosféricas ao longo das estações. O ar frio e mais denso do inverno contribui para deslocar o centro de massa sobre Arábia, Ásia e norte da África por volta de 21 de dezembro, e sobre América do Sul e África do Sul por volta de 21 de junho.
Como os satélites detectam o deslocamento
A gravidade faz com que os satélites orbitem naturalmente em torno do centro de massa da Terra. Por isso, pequenas mudanças na distância entre satélites e estações terrestres podem revelar alterações na posição desse ponto de referência.
Os satélites LAGEOS 1 e 2 já são usados exclusivamente para esse tipo de medição. Lançados em 1976 e 1992, respectivamente, eles têm cerca de 408 quilos e são cobertos por prismas refletores. Estações terrestres distribuídas em mais de 20 países acompanham os satélites por meio de laser.
A nova técnica combina o rastreamento a laser com GPS e dados orbitais de vários satélites em órbita baixa da Terra. O método também leva em conta a deformação da crosta terrestre provocada pelo peso da água e do gelo, incluindo o movimento das próprias estações terrestres usadas nas medições.
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Com a abordagem, Donald Argus, geocientista do JPL que liderou o desenvolvimento, afirmou que a estimativa atual do movimento anual do centro de massa é de aproximadamente metade do que se acreditava há oito anos. Segundo ele, os resultados indicam que a quantidade de água e ar que se desloca entre os hemisférios é menor do que se estimava anteriormente.
A importância da medição está relacionada ao uso do centro de massa como referência. Felix Landerer, coautor do estudo no JPL, afirmou que movimentos dessa escala são pequenos, mas sistemas modernos dependem de medições de posicionamento extremamente precisas. A compreensão dessas alterações pode contribuir para sistemas de referência usados em mapeamento e navegação, incluindo aplicações como logística marítima e agricultura de precisão.
Os cálculos também são compatíveis com observações da missão GRACE-FO, formada por dois satélites lançados em 2018 para mapear variações mensais no campo gravitacional da Terra associadas principalmente à movimentação de água acima e abaixo do solo. Os satélites voam em formação precisa e detectam pequenas mudanças na distância entre eles provocadas por alterações na atração gravitacional.
Ana Luiza Figueiredo
Ana Figueiredo é editora de tecnologia do Olhar Digital. É formada em Jornalismo pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU).
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Tags: centro da terra Nasa
