O centro de massa da Terra não é estático e sofre alterações constantes devido à movimentação de água, gelo e ar na superfície. Uma equipe de pesquisadores do Jet Propulsion Laboratory (JPL), da NASA, criou uma abordagem inédita para registrar essa oscilação com precisão milimétrica, utilizando dados avançados de satélites e rastreamento terrestre.
O papel dos oceanos, da atmosfera e da água continental
Caso o planeta fosse uma esfera totalmente rígida, o seu centro de massa coincidiria exatamente com o centro geométrico. No entanto, a dinâmica terrestre envolve grandes volumes de fluidos e massas geladas que se deslocam ao longo do ano, dividindo-se em três grupos principais responsáveis pelas variações: oceanos, atmosfera e água continental, categoria que abrange rios, lagos, neve, umidade do solo e lençóis subterrâneos.
Fenômenos sazonais ilustram bem esse impacto. Em março, o acúmulo de neve na Eurásia e na América do Norte empurra o centro de massa em direção ao Polo Norte por cerca de 3 milímetros. Já em abril, o volume de chuvas na bacia amazônica atinge 2.400 gigatoneladas, deslocando o ponto em 2,2 milímetros rumo à América do Sul. Por fim, as monções no sudeste asiático somam 600 gigatoneladas em novembro, contribuindo de forma mais branda para o ciclo anual.
Durante os meses de agosto a outubro, o derretimento de gelo e as precipitações elevam o volume oceânico, direcionando o centro de massa para o Pacífico Sul. A imensidão dessa bacia faz com que suas variações de massa tenham um peso superior às flutuações registradas em outras regiões marítimas. A atmosfera também cumpre um papel fundamental: simulações demonstram que o ar frio e denso do inverno desloca a referência sobre áreas da Ásia, Arábia e norte da África em dezembro, e sobre a África do Sul e América do Sul em junho.
Como funciona a tecnologia de detecção espacial
Como a gravidade comanda a órbita dos satélites ao redor do centro de massa da Terra, pequenas variações na distância entre equipamentos espaciais e estações em terra ajudam a mapear o fenômeno. Os satélites LAGEOS 1 e 2, lançados respectivamente em 1976 e 1992, já operam nessa função com o apoio de estações a laser distribuídas em mais de 20 países.
O novo procedimento unifica o rastreamento a laser, o sistema GPS e informações orbitais de satélites em órbita baixa. O cálculo também considera a deformação da crosta provocada pelo peso do gelo e da água, incluindo o próprio deslocamento das estações terrestres envolvidas na operação.
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.
Aplicações práticas para navegação e mapeamento
A precisão dessas medições impacta diretamente sistemas globais que exigem alta exatidão no posicionamento. A compreensão dessas alterações pode contribuir para sistemas de referência usados em mapeamento e navegação, incluindo aplicações como logística marítima e agricultura de precisão, conforme destacou Felix Landerer, coautor do estudo no JPL, ao reforçar que movimentos dessa escala são pequenos, mas sistemas modernos dependem de medições de posicionamento extremamente precisas.
As conclusões obtidas dialogam diretamente com as observações da missão GRACE-FO, composta por dois satélites colocados em órbita em 2018. Ao voarem em formação rigorosa, os equipamentos conseguem monitorar variações mensais no campo gravitacional terrestre provocadas pelo fluxo de água subterrânea e superficial.
