Os dias na Terra não duram exatamente 24 horas — e a "culpa" é da referência

Se você sentiu que os dias estão se arrastando e parecem até mais longos durante a pandemia, saiba que você não está sozinho. Entretanto, pode ficar tranquilo, pois os dias continuam com a duração habitual — só que essa duração não é exatamente as 24 horas com as quais você está acostumado em seu relógio, já que a duração real dos dias muda de acordo com a referência que usamos.

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Os dias e as noites do nosso planeta são definidos pelo movimento de rotação que a Terra faz em torno de seu próprio eixo, certo? É bem aqui que está um detalhe importante: este movimento de 360º não leva 24 horas exatas para ser feito, mas sim 23 horas e cerca de 56 minutos. Isso acontece devido à diferença mínima, mas existente, entre o dia sideral e o dia solar — o dia sideral toma como referência uma estrela fixa, enquanto o dia solar tem o Sol como ponto referencial.

Para entender melhor, imagine que você escolheu uma estrela qualquer no céu e vai observá-la ao longo do dia. A ideia aqui é imaginar a estrela se “movendo” conforme a Terra gira até voltar para o ponto em que estava inicialmente. Se você cronometrar isso, vai perceber que a estrela levaria 23 horas, 56 minutos e 4 segundos para voltar à posição inicial — essa é a duração de um dia sideral.

Já o dia solar é o que tem o tempo “normal” ao qual estamos acostumados, com alguns minutos a mais que entram na conta porque a medida de 24 horas de um dia é feita com base no movimento do Sol no céu. Isso porque, enquanto a Terra segue ocupada em sua órbita, ela fica um pouco “atrasada” em relação à nossa estrela, que se desloca em relação a nós. Então, para alcançar o Sol na mesma posição em que estava, nosso planeta “precisa girar mais um pouco”, e aí sim ficamos com 24 horas no nosso dia.

Confira a animação abaixo produzida por James O'Donoghue, cientista planetário da agência espacial japonesa JAXA, que representa estes movimentos:

Se nós usássemos os dias siderais, o Sol iria nascer cerca de quatro minutos mais cedo todos os dias e "depois de seis meses fazendo isso, o Sol estaria nascendo 12 horas antes", explica o cientista.

Embora estas diferenças sejam mínimas, elas existem, e lembre-se que existem outros eventos capazes de aumentar ou diminuir a duração dos dias na Terra. Um deles é a interação gravitacional que ocorre entre a Terra e a Lua, o efeito de maré, que fez com que a duração dos dias na Terra apresentasse um aumento de cerca de 1,7 milissegundo ao longo do último século. Ainda, terremotos poderosos também podem causar mudanças de microssegundos no tempo que a Terra leva para girar em seu eixo.

Existe também uma pequena diferença na duração do ano solar e sideral e, para entender, voltamos ao exemplo da estrela. Vamos imaginar que você está observando a Terra em algum ponto bem acima do plano orbital e, ao olhar para baixo, você veria nosso planeta se movendo. Para conseguir medir esse movimento, será preciso ter algum ponto de referência — como a estrela que escolheu.

Ao usá-la como uma marcação para observar nosso planeta, você iria perceber que a Terra realiza uma volta em torno do Sol até voltar para o ponto inicial — ou seja, a medida aproximada de um ano sideral—, em 366 dias. No caso do ano solar, em que usamos nossa própria estrela como referência, ficamos com aproximadamente 365,25 dias. Como a órbita da Terra não tem essa duração, é preciso compensar essa pequena diferença nos calendários, porque ela se acumula com o passar dos anos. É aí que entra o ano bissexto.

Uma pequena confusão nos calendários

Desde períodos bastante remotos da nossa história, a sincronia do ano solar com as estações do ano foi um problema que atormentou vários povos, porque ela simplesmente não acontece naturalmente.

Por exemplo, em 3.100 a.C., os povos egípcios usavam calendários lunares para se orientar. Contudo, o mês lunar dura cerca de 29,5 dias, enquanto o ano lunar tem 354 dias. Então, na prática, as sociedades que usavam esses calendários ficavam 11 dias fora da sincronia em relação às estações do ano — mas os egípcios sabiam disso, e acrescentavam cinco dias no final do ano para corrigir a defasagem.

O imperador romano Júlio César tentou resolver a divergência de quase três meses totalmente fora de sincronia com as estações, causado pelo calendário lunar, decretando um ano de 445 dias, para corrigir o excesso de uma só vez, e implementou depois um ano de 365,25 dias com direito a um dia extra a cada quatro anos. Este sistema também não funcionou, porque a fração de dia que o ano bissexto inclui é um pouco mais longa do que o que sobra do ano solar — ou seja, o calendário ficou 11 minutos mais curto em relação ao ano solar. Depois de alguns anos, isso significava uma diferença de um dia inteiro.

Essa diferença também causou mudança nas datas dos feriados católicos, então o problema não foi resolvido. A solução, então, ficou com o papa Gregório XIII: em 1582, ele reformou o calendário ao tirar dez dias do mês de outubro da época, e depois estabeleceu a regra dos anos bissextos que ainda seguimos hoje. Aí, finalmente, chegamos ao sistema que nos traz o mês de fevereiro com 29 dias a cada quatro anos, mas que também confere meio minuto a mais de duração do que existe no ano solar. Então, daqui a alguns milhares de anos, o calendário gregoriano vai se desalinhar outra vez das estações, e as próximas gerações vão ter que pensar em algum pequeno ajuste para corrigir isso.

Como são os dias em outros planetas?

Assim como acontece com a Terra, cada um dos planetas que compõem o Sistema Solar segue seus trajetos em torno do Sol com diferentes períodos orbitais. Para entendermos quanto tempo dura o ano nos nossos vizinhos, é preciso ter em mente que aqueles que estão mais próximos da nossa estrela têm anos mais curtos que o ano terrestre, e o contrário também acontece. Então, quanto mais longe o planeta estiver do Sol, mais longos serão os anos por lá.

Essa diferença existe devido aos efeitos que a gravidade do Sol exerce nos planetas que o orbitam. Se estiver mais próximo da estrela, a gravidade dela vai exercer mais influência sobre o planeta e, assim, ele vai realizar sua trajetória mais rapidamente. Por outro lado, se o planeta estiver mais longe, sua trajetória orbital é mais lenta já que ele é menos impactado pela atração gravitacional do Sol.

Considere Mercúrio, que está a 58 milhões de quilômetros de distância do Sol: os dias por lá têm mais de mil horas, enquanto cada ano dura apenas 88 dias terrestres. Já em Marte, que fica um pouco mais distante do Sol do que a Terra — a 227 milhões de km da estrela —, um ano dura 687 dias terrestres, enquanto um dia marciano tem duração de 24 horas e 37 minutos.

No gigante gasoso Júpiter, a mais de 700 milhões de quilômetros de distância do Sol, os dias têm 10 horas e os anos duram 4.333 dias terrestres. Por fim, em Netuno, que é o último planeta do Sistema Solar e fica a 4,5 bilhões de quilômetros da nossa estrela, os anos são formados por 60.190 dias terrestres, com dias de 16 horas de duração.

Fonte: Business Insider, Bad Astronomy, Universe Today, National Geographic, NASA (1, 2)