Quando o Rio Amazonas enche, o centro da Terra sai do lugar — e a Nasa consegue medir esse deslocamento

Todos os anos, o centro de massa da Terra se desloca alguns milímetros em relação ao centro geométrico do planeta. A mudança acontece conforme grandes volumes de água, gelo e ar são redistribuídos entre continentes, oceanos e atmosfera ao longo das estações. Agora, uma equipe do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da Nasa desenvolveu uma nova técnica para medir essas oscilações com maior precisão.

O acúmulo de neve na América do Norte e na Eurásia, o aumento do volume de água na Bacia Amazônica e as chuvas de monção no Sudeste Asiático estão entre os fenômenos que alteram a distribuição de massa na superfície terrestre. Como consequência, o chamado geocentro muda continuamente de posição ao longo do ano.

Se a Terra fosse uma esfera rígida e sem alterações na distribuição de massa, seu centro de massa coincidiria com o centro geométrico. Na realidade, porém, a movimentação de água, gelo e ar faz com que esses dois pontos não permaneçam exatamente sobrepostos.

O centro de massa do sistema Terra inclui a contribuição da parte sólida do planeta, dos oceanos, da atmosfera e da água armazenada nos continentes. Por isso, acompanhar sua posição é um problema importante para a geodésia, área que mede e monitora a forma, o tamanho e os movimentos da Terra.

Como a Nasa mede o deslocamento

O Projeto de Geodésia Espacial da Nasa utiliza diferentes técnicas espaciais e terrestres para determinar a posição do geocentro. Entre elas estão sistemas que acompanham satélites por meio de estações distribuídas pela superfície terrestre.

A nova abordagem desenvolvida pelo JPL combina dados de GPS com informações orbitais de vários satélites em órbita baixa. O método também considera a deformação da crosta terrestre provocada pelo peso variável da água e do gelo, um fator que pode interferir nas medições feitas pelas estações de monitoramento.

Os pesquisadores conseguiram, assim, reduzir incertezas das estimativas anteriores. As duas últimas estimativas internacionais, feitas em 2017 e 2023, apresentavam uma diferença de 7 milímetros entre si — uma discrepância significativa diante da própria escala do movimento que os cientistas tentam medir.

O ciclo anual do geocentro

A oscilação acompanha o ciclo das estações e a redistribuição de enormes quantidades de água pelo planeta. Em março, o acúmulo de neve na América do Norte e na Eurásia atinge seu máximo e desloca o centro de massa cerca de 3 milímetros em direção ao Polo Norte.

Um mês depois, em abril, a água armazenada na Bacia Amazônica chega ao pico de aproximadamente 2.400 gigatoneladas. Essa concentração de massa desloca o geocentro cerca de 2,2 milímetros em direção à América do Sul.

Entre agosto e outubro, o derretimento de gelo e as chuvas fazem os oceanos acumularem mais água. O efeito combinado desloca o centro de massa em direção ao Pacífico Sul. O tamanho do Oceano Pacífico faz com que suas variações de massa tenham influência maior sobre o movimento do que as mudanças sazonais observadas nos demais oceanos.

Em novembro, a água acumulada pelas monções no Sudeste Asiático chega a aproximadamente 600 gigatoneladas e contribui para a oscilação anual do geocentro. A atmosfera também participa desse ciclo: no inverno do Hemisfério Norte, o ar frio e mais denso altera a distribuição de massa e influencia a posição do centro.

Por que alguns milímetros importam

Apesar de parecer pequeno, o deslocamento precisa ser medido com grande precisão porque o geocentro funciona como uma referência para diversas observações da Terra. Pequenas incertezas nessa posição podem afetar sistemas utilizados em navegação, mapeamento e medições de altitude.

Os cálculos da equipe também são compatíveis com observações feitas pela missão GRACE-FO, formada por dois satélites que monitoram mudanças no campo gravitacional terrestre provocadas principalmente pela movimentação de água. Quando uma região acumula uma grande quantidade de água, a alteração gravitacional pode ser detectada pela variação na distância entre os satélites.

Com a nova técnica, os pesquisadores estimam que a amplitude anual do deslocamento do centro de massa seja cerca de metade do que se acreditava oito anos atrás. A precisão maior não muda o movimento do planeta, mas permite estabelecer uma referência mais confiável para acompanhar as transformações que acontecem sobre ele.

E é justamente aí que aqueles poucos milímetros ganham importância: eles ajudam a manter precisas as referências usadas para localizar posições na superfície terrestre — de rotas de navios a sistemas de agricultura de precisão.