E se alguém lhe disser que, neste momento, você está viajando em uma velocidade bem acima da velocidade do som? Você pode pensar que essa pessoa está louca, visto que você está parado em terra firme, e não em um foguete. No entanto, a afirmação está correta. A todo momento, estamos a uma velocidade de cerca de 1674 km/h graças a um dos movimentos que a Terra faz: a rotação.
1. Rotação: o movimento que a Terra faz em volta de si mesma
Por definição, a rotação é o movimento que a Terra faz em torno de seu eixo imaginário. Sim, imagine que existe um eixo que cruza o nosso planeta de Norte a Sul e que nosso planeta gira em torno desse eixo, como um pião. Um dia é o tempo que a Terra leva para dar uma volta completa (de 360º) em torno de seu próprio eixo. O sentido da rotação é anti-horário.
Cada período de rotação dura quase 24 horas, e é esse movimento o responsável pelo ciclo dia e noite. O período do dia em que há incidência de raios solares sobre a Terra é o dia. O outro período, quando não há incidência de raios solares, é a noite.
2. Translação: o movimento que a Terra faz em torno do Sol
Translação é o nome que se dá ao movimento da Terra em torno do Sol. Tal como a rotação, esse movimento se dá em sentido anti-horário. Uma volta completa dura 365 dias, 6 horas e 9 minutos. Ou seja, quase um ano. A translação é responsável pelas estações do ano.
O que a translação tem a ver com os anos bissextos?
Repare que a volta completa da Terra em torno do Sol dura um pouco mais de 365 dias. Mais especificamente, 365 dias e 6 horas. Como sabemos que um ano tem 365 dias, surge a questão: o que fazer com essas 6 horas excedentes? A cada 6 anos, a fim de ajustar nosso calendário, incluímos um dia extra: o 29 de fevereiro que temos a cada ano bissexto.
Periélio e afélio: a forma elíptica da Terra
Assim como os outros planetas do nosso sistema, a Terra não gira em torno do Sol em um círculo perfeito. Esse fenômeno é explicado pela Primeira Lei de Kepler, que afirma que a órbita de um planeta ao redor do Sol ocorre em forma elíptica.
No ponto mais próximo ao Sol, chamado de periélio, a Terra fica a 147.095.000 km do Sol. Isso ocorre por volta do dia 3 de janeiro. Já no afélio, o ponto mais distante, são 152.100.000 km de distância em relação ao Sol. O afélio ocorre por volta do dia 4 de julho.
Essa mudança na distância faz com que a velocidade orbital da Terra aumente quando ela está mais próxima do Sol. Sua velocidade média é de cerca de 29,8 km/s, mas ela varia 1 km/s durante o curso do ano - entre 30,29 km/s e 29,29 km/s.
3. Precessão (Movimento Precessional)
Este movimento é muito semelhante ao de um pião, onde além de sua rotação em torno de seu próprio eixo, o eixo do topo também tem uma rotação em torno do eixo vertical. Isso é chamado de movimento precessional ou oscilante do topo.
A mesma regra se aplica à Terra. A Terra não é precisamente uma esfera e devido à sua rotação e ao fato de não ser completamente rígida, sua forma tornou-se um esferoide, em vez de uma esfera completa. De fato, o diâmetro equatorial da Terra é 42 quilômetros maior que o diâmetro polar.
A influência do Sol, da Lua e das marés sobre a protuberância equatorial da Terra, além de seu eixo de rotação inclinado, causa um movimento periódico do eixo da Terra, e sua volta se completa a cada 25.770 anos.
Este movimento não altera as estações do ano, mas faz com que as estrelas visíveis no céu mudem em diferentes épocas no ano.
4. Nutação
À medida que a Terra orbita o Sol, a rotação da Lua ao redor de seu centro de massa causa pequenas oscilações em seu caminho, por causa de sua força gravitacional. Essa oscilação ocorre em um ciclo de 18,6 anos.
Esse movimento também é visível dentro do nosso sistema solar por meio de instrumentos sensíveis, mas não muito perceptível a partir da superfície da Terra.
5. Deslocamento do periélio
Pequenas oscilações na posição orbital da Terra ocorrem à medida que a Terra gira em torno do Sol. Como já dissemos acima, o ponto da órbita em que a Terra mais se aproxima do Sol chama-se periélio. O ponto mais distante chama-se afélio. O deslocamento do periélio ocorre por causa da atração gravitacional combinada de outros planetas, que varia com o tempo.
O que os movimentos da Terra têm a ver com as estações do ano?
As quatro estações do ano são consequência do movimento de translação e da inclinação do eixo de rotação da Terra. O eixo de rotação da Terra não constitui um ângulo de 90º. Na verdade, há uma inclinação de aproximadamente 23º do eixo de rotação em relação à órbita da Terra, como se pode ver na imagem abaixo:
À medida que a Terra faz o seu caminho anual em torno do Sol, altera-se a incidência de luz sobre a Terra. Uma hora, a incidência se dá mais sobre o hemisfério Sul. Outra hora, sobre o hemisfério Norte. No verão do hemisfério Sul (onde está o Brasil), a Terra está inclinada de tal modo que o hemisfério Sul recebe mais sol.
Mas a Terra prossegue sua caminhada e, meses depois, será a vez do hemisfério Norte receber mais luz solar. Não fosse a inclinação do eixo de rotação da Terra, não haveria estações do ano.
Por que a Terra e os outros planetas giram?
Esse movimento dos planetas tem a ver com a formação do nosso sistema planetar. Há 4,6 bilhões de anos, o Sistema Solar teve seu início como uma vasta nuvem de poeira e gás. A nuvem começou a desmoronar, achatando-se em um disco gigante que girava cada vez mais rápido. O Sol se formou no centro, e o gás e poeira girando ao redor começaram a se unir produzindo os planetas, luas, asteroides e cometas.
A razão pela qual tantos objetos orbitam o Sol quase no mesmo plano elíptico e na mesma direção é que todos eles se formaram a partir desse mesmo disco.
Enquanto os planetas estavam se formando, havia muito caos em nosso sistema solar. Aglomerados de matéria de todos os tamanhos muitas vezes colidiam, ou se agrupavam. Às vezes, a gravidade de objetos grandes capturava objetos menores em órbita, sendo o modo como alguns planetas adquiriram suas luas.
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