(Créditos da imagem: The Cosmic Companion/NASA/Pixabay).

A Terra está girando mais rápido do que em qualquer momento nos últimos 50 anos, revela um estudo cuidadoso do nosso planeta. Os 28 dias mais curtos já medidos ocorreram em 2020.

De James Maynard para o The Cosmic Companion.

É possível que isso possa exigir a redução do tempo padrão no qual grande parte de nossos sistemas tecnológicos se baseiam.

“A Terra está girando mais rápido agora do que em qualquer momento nos últimos 50 anos. É bem possível que um segundo de salto negativo seja necessário se a taxa de rotação da Terra aumentar ainda mais, mas é muito cedo para dizer se isso provavelmente acontecerá”, disse Peter Whibberley, do Laboratório Nacional de Física do Reino Unido.

O relógio atômico FOCS-1 é um dos dispositivos de cronometragem mais precisos do mundo, com precisão de um segundo a cada 30 milhões de anos. (Créditos da imagem: Domínio público).

Relógios atômicos tornam possível medir o comprimento de um dia com precisão sem precedentes. Desde seu desenvolvimento na década de 1960, os pesquisadores entenderam que a taxa de rotação da Terra muda ao longo do tempo. Devido a essas variações, os segundos de salto foram adicionados 28 vezes nos últimos 48 anos.

No entanto, ou pela primeira vez, os cientistas estão agora falando sobre a possível necessidade de um segundo de salto negativo — removendo oficialmente um segundo este ano para compensar o aumento da velocidade de rotação da Terra.

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Mas por que a Terra está girando mais rápido do que o normal?

As medidas oficiais de tempo derivam da comparação do tempo de uma rede de 400 relógios atômicos com a posição das estrelas no céu. Curiosamente, as estrelas produzem uma medida diferente da duração de um dia, conhecida como tempo sideral. Mas os astrônomos convertem conforme necessário.

Relógios atômicos revelam que o tempo que a Terra leva para girar através do seu próprio eixo muda regularmente, impulsionado por correntes atmosféricas e oceânicas, movimentos no núcleo do nosso planeta, e até mesmo mudanças na pressão atmosférica.

Devido a esses efeitos, o Tempo Universal Coordenado (UTC, na sigla em inglês) — padrão pelo qual todos os relógios são definidos — precisa ser atualizado ocasionalmente. Em 2016, um segundo de salto extra foi adicionado ao tempo UTC para compensar essa diferença. Desde 1972, os segundos bissextos foram adicionados 28 vezes, geralmente no final de junho ou dezembro.

“Antes do UTC ser introduzido como o padrão mundial de tempo em 1972, o GMT era um padrão de tempo solar que também atuava como um ponto de referência para determinar os tempos locais em todo o mundo. Hoje, o GMT é um fuso horário comum que deriva do horário local do UTC”, explica Konstantin Bikos ao TimeandDate.com.

Cristais de Césio-133, presos em gás argônio. (Créditos da imagem: Dennis S.K.).

No entanto (acredite ou não), 2020 foi, na verdade, o ano mais curto já registrado. Cada dia era cerca de 1/20 de milissegundo mais curto que o normal. Essa diferença, acumulada ao longo de 2021, resultaria em relógios à deriva com cerca de 1/50 de segundo fora do período de rotação da Terra.

“(…) O dia médio em 2021 será 0,05 ms mais curto que o padrão de 86.400 segundos. Ao longo de todo o ano, os relógios atômicos terão acumulado um atraso de cerca de 19 ms… Na verdade, o ano de 2021 está previsto para ser o mais curto em décadas. A última vez que um dia médio durou menos de 86.400 segundos em um ano inteiro foi em 1937”, explicaram Graham Jones e Konstantin Bikos ao TimeandDate.com.

E, se a Terra está girando mais rápido do que nos anos anteriores, mesmo este erro aparentemente pequeno pode causar estragos com sistemas eletrônicos, incluindo GPS, fundamentais para carros, aviões e satélites.

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Normalmente, a Terra leva 86.400 segundos para completar uma rotação em torno de seu eixo — referido como um dia solar médio (há outras formas de medir um dia, mas o princípio do tempo à deriva permanece o mesmo).

O dia 5 de julho de 2020 encerrou em 1,0516 milissegundos mais rápido que o dia padrão. Duas semanas depois, 14 de julho foi outro dia curto, durando 1,4602 milissegundos a menos que o normal.

“Antes deste ano começar, o dia mais curto desde 1973 foi 5 de julho de 2005, quando a rotação da Terra levou 1,0516 milissegundos a menos do que os 86.400 segundos normais”, explicou Graham Jones ao TimeandDate.com.

Aliás, o dia mais longo de 2020 foi 8 de abril, que durou 1,61 milissegundos a mais do que um dia padrão.

Quando partimos daqui?

Louis Essen e J. V. L. Parry estão ao lado do primeiro relógio atômico de césio-133 do mundo. (Créditos da imagem: Laboratório Nacional de Física do Reino Unido).

Os relógios atômicos medem o comprimento de um segundo com base no tempo que os átomos de césio-133 devem oscilar entre um par de níveis de energia (o que acontece 9.192.631.770 vezes por segundo quando os átomos são mantidos a uma temperatura de zero absoluto).

“Os relógios atômicos são projetados para detectar essa frequência, a maioria deles hoje usando fontes atômicas; uma nuvem de átomos que é lançada para cima por lasers no campo gravitacional da Terra. Se alguém pudesse ver uma fonte atômica, ela se assemelharia a uma fonte de água”, explicam Bikos e Anne Buckle.

Relógios de última geração poderiam usar luz para medir flutuações atômicas, tornando a cronometragem 50 mil vezes mais precisa do que os instrumentos mais avançados de hoje.

Opções para corrigir a recente rotação apressada do nosso planeta estão sendo consideradas pelo Serviço Internacional de Rotação e Sistemas de Referência da Terra (IERS, na sigla em inglês) em Paris, na França, e inclui subtrair um segundo a partir de 2021, ou possivelmente deixar de lado os segundos de salto por completo até que a diferença de tempo some uma hora.

Nesse caso, os astrônomos precisariam ajustar constantemente suas observações para corrigir por um tempo padrão cada vez mais impreciso. Então, todos perderiam uma hora de tempo, da mesma forma que sair à frente durante o horário de verão.