Quando o dia durava apenas 4 horas

O dia nem sempre teve 24 horas. Na verdade, começou tendo apenas 4 horas. As razões para essa extrema variação foram explicadas pelo cientista planetário Takanori Sasaki, da Universidade de Kyoto, no Workshop de Física da Intercontinental Academia Fase Nagoya, no dia 9 de março.

Ele disse que o processo de formação da Terra e da Lua há 4,5 bilhões de anos e a influência do satélite no planeta são os determinantes da variação da duração do dia e do mês ao longo da história terrestre.

O cientista planetárioTakanori Sasaki

Segundo ele, a hipótese mais aceita para explicar a origem da Lua é a ocorrência de um impacto gigantesco entre um corpo do tamanho de Marte e o que poderia ser chamado de prototerra.

Mas quando teria ocorrido esse impacto exatamente? Sasaki explicou que para determinar isso os pesquisadores analisam a transformação do isótopo 182 de háfnio (Hf) no isótopo 182 de tungstênio (W). "O háfnio é um elemento litofílico e o tungstênio é siderofílico, ou seja, vinculados respectivamente ao manto e ao núcleo de um astro.

Segundo Sasaki, o impacto gigantesco produziu um oceano de magma na prototerra, o que parece levar a uma considerável separação entre metal e silicatos. Assim, a idade da separação Hf-W seria a idade do último impacto gigantesco, isto é, a idade da Terra e da Lua. "É possível calcular quanto de tungstênio há no manto e assim determinar a idade do planeta". Utilizando esse método, concluiu-se que a Terra e a Lua surgiram no começo do sistema solar, 62 milhões de anos depois do surgimento do sistema há 4,5 bilhões de anos.

O impacto gerou um grande número de fragmentos em torno da Terra, que depois se agruparam, dando origem à Lua, numa orbita logo acima do Limite de Roche (distância mínima do centro do planeta que um satélite consegue orbitar sem ser destruído pela gravidade das chamadas "forças de maré"), comentou Sasaki. Esse limite fica a uma distância de três vezes o raio da Terra, mas agora a Lua está a uma distância de 60 vezes o tamanho do raio, devendo parar de se afastar quando a distância atingir 80 vezes o tamanho do raio, daqui a muitos bilhões de anos.

Para mediar a distância entre a Terra e a Lua os cientistas utilizam o tempo: o quanto demora para um raio laser chegar na Lua, ser refletido e atingir a Terra. O programa Lunar Laser Ranging Experiment usa esse método e a primeira medição foi feita em 1969, disse Sasaki. Com esse método, definiu-se que a Lua está a 384.400 km da Terra. Depois, o programa encontrou um fato surpreendente: analisando os dados de janeiro de 1992 a abril de 2001, os pesquisadores descobriram que a Lua está se afastando 3,8 cm por ano. "Se isso está correto, então a Lua estava bem mais próxima no passado", afirmou Sasaki.

Ele afirmou que a resposta para a questão do afastamento da Lua de 3,8 cm/ano é simples: há uma troca de momento angular entre a Lua e a Terra. Ele citou hipótese sobre isso presente no livro referência da área "Solar System Dynamics", de Carl Murray e Stanley Dermott: “É altamente provável que a orbita da Lua e a rotação da Terra tenham se alterado consideravelmente durante a existência do sistema solar devido, especialmente, à ação da maré semidiária [quando a Lua está sobre um local e depois sobre o lado oposto da Terra] ocasionada pela Lua na Terra.”

Isso significa, que a Lua atrai a massa de água e isso vai reduzindo a velocidade de rotação da Terra. Ao mesmo tempo, a maré em deslocamento pela rotação da terra atraí a Lua, que ganha momento angular e vai se distanciando gradativamente. Com o afastamento, a Lua também vai se tornando mais lenta, reduzindo a duração do mês.

Sasaki explicou que, de acordo com a 3ª Lei de Kepler (o quadrado do período orbital de um planeta é diretamente proporcional ao cubo da metade do maior eixo de sua órbita), quanto mais próximo do Sol, maior é a velocidade de um planeta, e quanto mais afastado, mas lento ele é. Isso também se aplica ao sistema Lua-Terra.

Uma tentativa de comprovar a variação na duração do mês foi feita por dois pesquisadores que se basearam na estrutura de certo tipo de conchas marinha. Para Sasaki, "trata-se de um artigo controvertido, mas que fornece algumas indicações interessantes".

As conchas desenvolvem linhas de crescimento diário em segmentos com crescimento mensal. Analisando as conchas atuais, verifica-se que elas possuem 30 linhas por segmento, o que significa um mês com 30 dias. "Em fósseis de conchas de 400 milhões de anos atrás existem apenas 9 linhas por segmento, presumindo-se que o mês durava 9 dias. Isso indica que a Lua girava mais rápido em torno da Terra e a uma distância menor 40% menor do que a atual."

E afinal, quanto tempo durava o dia quando do surgimento da Terra e da Lua? "No começo, a Lua estava a uma distância de três vezes o raio da Terra, imediatamente após o Limite de Roche. Com essa distância e a estimativa do momento angular, pode-se dizer que o dia durava apenas 4 horas. Com o passar do tempo, a Lua foi se distanciando e a duração do dia aumentando: quando o planeta e seu satélite tinham 30 mil anos, o dia durava 6 horas; quando tinham 60 milhões de anos, o dia durava 10 horas."

Ao final de sua exposição, Sasaki apresentou um gráfico relacionando o desenvolvimento da vida ("apesar de não ser especialista na questão") com a duração do dia em cada época. .

De acordo com o gráfico, as primeiras evidências de vida datam de 3,5 bilhões de anos, período em que o dia durava 12 horas. Quando do surgimento do processo de fotossíntese há 2,5 bilhões de anos o dia já durava 18 horas. Há 1,7 bilhão de anos, o dia tinha 21 horas e surgiram as células eucariontes (com membrana nuclear e organelas). A vida multicelular começou quando o dia tinha 23 horas, há 1,2 bilhão de anos. Os primeiros ancestrais dos humanos surgiram há 4 milhões de anos, quando o dia já estava bem próximo de 24 horas.