Astronomia - Divulgação
ALTERAÇÃO DA DURAÇÃO DO DIA E DO EIXO DA TERRA
PELO SISMO DO CHILE
O sismo de magnitude 8,8 que teve lugar no Chile no passado dia 27 de Fevereiro de
2010, pode ter encurtado a duração do dia na Terra. Para quantificar esta alteração, uma
equipa de cientistas do
Jet
Propulsion
Laboratory
(NASA)
liderada por Richard
Gross, usou simulações
de
computador
e
concluiu que o sismo
deve ter encurtado a
duração do dia Terrestre
em cerca de 1,26 microsegundos (um microsegundo
é
o
milionésimo de um
segundo, 1/1.000.000
s).
Talvez
o
mais
impressionante seja o quão o sismo alterou o eixo de simetria definido pela forma da
Terra (eixo em torno do qual a massa da Terra se encontra distribuída), que difere em
cerca de 10 metros do eixo de rotação do planeta que, esse sim, define a direcção NorteSul e os pólos. Calcula Gross que o eixo foi desviado em 2,7 milisegundos de arco (cerca
de 8 cm). Para comparação, o mesmo modelo computacional estimou que o sismo de
Sumatra de magnitude 9,1 (em 2004) deve ter encurtado a duração do dia em 6,8 microsegundos e o eixo terrestre ter-se-á desviado de 2,32 milisegundos de arco (cerca de 7
cm).
Apesar do sismo Chileno ter sido muito menor do que o de Sumatra, é previsto que tenha
alterado um pouco mais o eixo da forma da Terra, por duas razões. Em primeiro lugar, ao
contrário do sismo de Sumatra que foi localizado perto do Equador, o sismo do Chile foi
localizado em latitudes médias, o que o torna mais eficaz a produzir esta alteração. Em
segundo lugar, a falha geológica responsável pelo sismo de 2010 mergulha na Terra num
ângulo mais agudo do que o de Sumatra, o que torna a falha do Chile mais eficaz a mover
a massa da Terra verticalmente e, assim, a desviar o eixo de simetria da forma da Terra.
A equipa estima que as previsões sofram alguns ajustes consoante as informações do
sismo sejam analisadas.
Entretanto, estas conclusões são contestadas. Nesta posição encontra-se a autoridade
mundial que mede a rotação da Terra, o Earth Orientation Center (EOC), usando
referenciais geodésicos e astronómicos de modo permanente e recorrendo a todas as
medições efectuadas no Mundo, que pertence ao International Earth Rotation and
Reference Systems Service (IERS), entidade que decide da introdução de segundos extra
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à Hora UTC, por comparação do
período de rotação da Terra com a
escala
do
Tempo
Atómico
Internacional, obtida pela média dos
relógios atómicos disseminados pelo
mundo.
O EOC reportou (recentemente) que
o sismo de Fevereiro passado, no
Chile, não causou nenhum efeito
detectável nem no pólo do eixo nem
no
período
de
rotação.
Independentemente do sismo, o pólo
de rotação move-se desde alguns
milímetros a muitos centímetros por
dia devido ao contínuo movimento
das massas atmosférica, oceânica e
hidrológica. Estudos mostram que a
mudança média da posição do pólo
que ocorreu em cada mês de 2009 ronda os 2,4 metros (variável) correspondendo a uma
variação média diária de 8 cm.
Até agora o efeito do sismo permanece apenas teórico. De acordo com os modelos de
Richard Gross, o sismo terá o efeito de desviar o pólo de rotação em 8 cm durante alguns
meses, o que é uma pequena variação em comparação com o percurso de vários metros
que regularmente efectua nestes períodos. Com os dados atmosféricos, oceânicos e
hidrológicos, a movimentação do eixo será modelada com um erro de 50 cm, de modo
que o eventual efeito do sismo não será discernível.
A proposta de Gross é medir esta alteração de 8 cm recorrendo a dados obtidos pelo
sistema GPS e pela navegação posicional das sondas espaciais da NASA. Estas técnicas
têm sido usadas para evidenciar uma possível alteração na direcção do eixo de rotação
terrestre ocorrida após o sismo de Sumatra em 2004, mas ainda nada foi detectado, com a
acumulação de dados até agora.
Na previsão de Gross, o sismo do Chile teria também diminuído a duração do dia, num
valor máximo de 2 micro-segundos, o que é abaixo do erro actual de medição (10
microsegundos) e muito abaixo da variação diária normal que por vezes atinge os 50
microsegundos, causado na sua maioria pela movimentação da massa nos ventos
dominantes.
No seu livro, "Treatise on Geophysics" de 2007, Richard Gross mostra as variações
sistemáticas do período da rotação terrestre. Estas estão na ordem dos milisegundos e que
uma pequeníssima alteração de 1 microsegundo é extremamente difícil de determinar. Na
prática, só um mega-sismo como o de 1960 que ocorreu no Chile, poderia causar efeitos
mensuráveis pelas técnicas modernas.
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Para se ter uma ideia concreta do que ocorreu neste sismo, o Prof. Virgílio Mendes do
Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia (DEGGE) da Faculdade de
Ciências da Universidade de Lisboa, calculou recentemente as posições de algumas
estações geodésicas situadas na zona Chilena, recorrendo ao cluster de computação
"Nonius" do Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, no
Observatório Astronómico de Lisboa.
O estudo tem como base a posição diária da estação na cidade de Concepcion, que foi
determinada com base num referencial constituído por cerca de 40 estações mundiais
globalmente distribuídas (o processamento envolve mais de uma centena e meia de
estações receptoras GPS).
O Prof. Virgílio Mendes da FCUL conclui que os deslocamentos sofridos pelas
estações de Caucete, na Argentina, Santiago do Chile e Concepcion, também no Chile,
em números redondos, tiveram distâncias de 650 km, 260 km e 100 km até ao epicentro,
respectivamente. Houve, portanto, um deslocamento geral para Sudoeste e um
afundamento da região. Concepcion foi a cidade mais afectada afundando-se 4 cm e
deslocou-se 3 metros (SW).
Notícia adaptada do artigo (mais técnico) publicado pelo Observatório Astronómico de
Lisboa (OAL) e que pode ser lido na íntegra em:
http://www.oal.ul.pt/astronovas/varios/sismo_chile.html
Outras fontes:
NASA http://www.nasa.gov/topics/earth/features/earth-20100301.html
Resultados das medições do EOC-IERS:
http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/news/news.html
http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/
Localizações para usar no "Google Earth":
http://www.oal.ul.pt/astronovas/varios/sismo_chile.kmz
Imagens: Google Earth e Mathematical Imagery by Joss Leys
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