Qual a razão de um dia ter 24 horas e não 20 como já teve?

Passamos a vida a dizer que o tempo não chega para nada e que os dias passam a correr. Mas, quem definiu que um dia tem de ter 24 horas e não 20? Aliás, há mil milhões de ano era assim, um dia durava cerca de 20 horas. Será que os dias vão ficar maiores?

Sabemos que na Terra, um dia tem 24 horas de duração. Mas por quê?

No passado dia 5 de julho, uma equipa de astrofísicos da Universidade de Toronto explicou como os efeitos do Sol e da Lua resultam num dia de 24 horas. Também explicaram por que, durante mais de mil milhões de anos, a duração do dia na Terra estava próxima de 20 horas (era de 19,5 horas, para sermos precisos).

Além disso, no futuro, uma atmosfera mais quente pode ajudar a prolongar um dia na Terra ainda mais rápido do que ocorre naturalmente. Tudo tem a ver com a atração das marés da Lua nos oceanos e a atração das marés do Sol na nossa atmosfera.

Os dias da Terra estão a diminuir desde o início

Num estudo apresentado e já revisto, dá-nos uma perspetiva alargada do tempo que demora um dia no nosso planeta. Segundo é referido, quando a Terra se formou, há cerca de 4,5 mil milhões de anos, girava muito mais depressa do que atualmente. Nessa altura, um dia terrestre tinha aproximadamente 10 horas de duração. Mas a Lua - a companheira relativamente grande e volumosa da Terra - exerce uma atração gravitacional sobre os oceanos da Terra. A atração da Lua cria duas protuberâncias de maré na Terra. E estas protuberâncias, mais a fricção da água contra o fundo do oceano, funcionam como um travão à rotação da Terra.

Por conseguinte, a velocidade de rotação da Terra tem vindo a abrandar e, consequentemente, o dia tem vindo a aumentar. Ainda hoje, a duração de um dia aumenta 1,7 milissegundos a cada 100 anos. Pequeno, mas mensurável!

Se fizermos as contas da rotação inicial da Terra em comparação com a atual, descobrimos que a duração do nosso dia deveria ser de cerca de 60 horas. Mas é óbvio que não é. Entra o Sol...

A força de maré do Sol na nossa atmosfera

Há cerca de dois mil milhões de anos e até há 600 milhões de anos, outro fator entrou em jogo na rotação da Terra: o Sol. O Sol cria as suas próprias protuberâncias de maré na atmosfera da Terra. Mas estas têm um efeito diferente das protuberâncias de maré da lua no oceano.

A luz solar também produz uma maré atmosférica com o mesmo tipo de protuberâncias. A gravidade do Sol puxa por estas protuberâncias atmosféricas, produzindo um binário na Terra. Mas em vez de abrandar a rotação da Terra como a Lua, acelera-a.

Explicou Norman Murray, um dos autores do estudo da Universidade de Toronto.

[...] há cerca de dois mil milhões de anos, as protuberâncias atmosféricas eram maiores porque a atmosfera era mais quente e porque a sua ressonância natural - a frequência com que as ondas se movem através dela - correspondia à duração do dia.

A atmosfera, tal como um sino, ressoa a uma frequência determinada por vários fatores, incluindo a temperatura. Por outras palavras, as ondas - como as geradas pela enorme erupção do vulcão Krakatoa na Indonésia em 1883 - viajam através dela a uma velocidade determinada pela sua temperatura. O mesmo princípio explica o facto de um sino produzir sempre a mesma nota se a sua temperatura for constante.

Descreve o comunicado de imprensa.

Sincronização das 2 marés

O estudo refere que nas primeiras épocas da Terra, a maré atmosférica e a rotação da Terra não estavam sincronizadas. Mas, durante um período de mais de mil milhões de anos, quando a atmosfera era mais quente, ressoava com um período de 10 horas. Nessa altura, a rotação da Terra era de 20 horas.

Estes fatores de 10 significavam que a ressonância e a duração do dia estavam em sincronia. Ao sincronizar-se com a rotação da Terra, a maré atmosférica reforçou-se, criando protuberâncias maiores e uma força de maré mais forte. Tão forte, de facto, que podia equilibrar o efeito das marés do oceano.

É como empurrar uma criança num baloiço. Se o seu empurrão e o período do baloiço não estiverem sincronizados, o baloiço não vai subir muito. Mas, se estiverem em sincronia e se empurrarmos no momento em que o baloiço para num dos extremos do seu percurso, o empurrão irá aumentar o impulso do baloiço e este irá mais longe e mais alto. Foi o que aconteceu com a ressonância atmosférica e a maré.

Disse Murray.

24 horas e as ligações climáticas

Os investigadores apoiaram o seu estudo em provas geológicas que mostram a duração das marés altas e baixas em amostras de rocha. Utilizaram também modelos de circulação atmosférica global para prever a temperatura da atmosfera há mil milhões de anos.

Estes são os mesmos modelos utilizados para prever as nossas temperaturas futuras num clima mais quente. Os resultados deste estudo ajudam a confirmar a exatidão destes modelos.

À medida que aumentamos a temperatura da Terra com o aquecimento global, estamos também a aumentar a frequência de ressonância... estamos a afastar a nossa atmosfera da ressonância. Como resultado, há menos influência de rotação do Sol e, portanto, a duração do dia vai tornar-se mais longa, mais cedo do que seria de outra forma.

Explicou Norman Murray.

Conclusão: no passado um dia demorava 20 horas, hoje demora 24 horas, mas isso vai mudar. Com o aquecimento da atmosfera um dia irá demorar bem mais.