Rotação da Terra desacelera e correção de horário será necessário em breve

O Observatório Naval dos Estados Unidos (USNO) é responsável pela determinação precisa do tempo e pelo gerenciamento da divulgação do tempo . Os sistemas eletrônicos modernos, como os sistemas eletrônicos de navegação ou comunicação, dependem cada vez mais de tempos e intervalos de tempo precisos (PTTI). Os exemplos seriam o sistema de navegação LORAN-C baseado em solo e o Sistema de Posicionamento Global (GPS) baseado em satélite. Esses sistemas são baseados no tempo de viagem dos sinais eletromagnéticos: uma precisão de 10 nanossegundos (10 um bilionésimo de segundo) corresponde a uma precisão de posição de 10 pés. Em comunicações rápidas, a sincronização de tempo é igualmente importante. 
Todos esses sistemas oficiais são referenciados ao USNO Master Clock

A Terra tem “girado” estranhamente ultimamente; mais rápido no ano passado e um pouco mais lento em 2021. Comparações feitas entre a rotação da Terra e relógios atômicos de alta precisão mostram que o giro do nosso planeta ao redor do próprio eixo desacelerou levemente em relação ao ano de 2020 e uma correção no horário UTC será necessário em breve.

Cada dia terrestre tem a duração média de 86.400 segundos, mas esse tempo não é preciso ou constante e pode variar dependendo do movimento do núcleo da Terra, da atividade dos oceanos e da dinâmica da atmosfera. Essas pequenas mudanças na duração dos dias só foram descobertas após o desenvolvimento de relógios atômicos superprecisos, na década de 1960. Inicialmente, percebeu-se que a velocidade de rotação da Terra, quando gira em torno de seu próprio eixo resultando nos dias e noites, estava diminuindo ano após ano.

Para que essas variações não se reflitam nos relógios de toda a população e que estes possam trabalhar em uníssono em todos os cantos do mundo, foi criado o Tempo Universal Coordenado (UTC), baseado em relógios atômicos que medem o tempo de transição dos elétrons em átomos, geralmente de césio, resfriados próximos ao zero absoluto.

Entretanto, quando a medição astronômica da rotação da Terra e o tempo marcado pelo relógios atômicos não sincronizam, alterações no tempo UTC devem ser realizadas, uma vez que não é possível frear ou acelerar a rotação do planeta.

Segundo Bissexto

De acordo com especialistas em cronometragem, quando o tempo astronômico fica 0,4 segundo mais rápido que o UTC é necessário que este seja ajustado na forma de um “segundo bissexto”. Os ajustes da duração do dia acontecem sempre ao final de um semestre, em 31 de dezembro ou 30 de junho. A última vez que ocorreu foi no ano novo de 2016, quando relógios no mundo todo pausaram por um segundo para “esperar” a Terra.

Segundo o Observatório Naval dos Estados Unidos [USNO] – encarregado de manter a referência do DoD para Precise Time and Time Interval (PTTI), referência UTC – e o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, NIST, desde 1972 os cientistas já adicionaram um segundo extra a cada 18 meses em média. Em 2020, a rotação da Terra acelerou e quebrou o recorde anterior de dia mais curto, estabelecido em 2005, quando o dia mais curto ocorreu em 19 de julho, quando o planeta completou sua rotação 1,4602 milissegundos mais rápido do que a média de 86.400 segundos. Em 2020 esse recorde foi superado 28 vezes.

Desde a década de 1970, foi necessário “adicionar” 27 segundos no tempo atômico internacional, para manter nossa contagem de tempo sincronizada com o planeta mais lento. É o chamado “leap second” ou “inserção de segundo intercalado”. Como seria inviável ajustar nossos relógios milissegundos diariamente, essas correções acontecem quando se acumula ao menos um segundo de atraso. É um processo parecido ao que acontece com os anos bissextos, a cada quatro anos, para sincronizar a maneira como contamos o ano em relação à translação, o movimento da Terra ao redor do Sol —uma volta completa leva aproximadamente 365 dias e seis horas, somando um dia a cada quatro anos.

Em aviso, o Serviço Internacional de Rotação da Terra (IERS) informou que, por enquanto, nenhum segundo bissexto será introduzido no final de dezembro de 2021.

Segundo Bissexto Negativo

Segundo os especialistas, em 2021 a rotação da Terra diminuiu e a primeira metade do ano teve duração média diária 0,39 milissegundos a menos do que em 2020, embora entre 1º de julho a 30 de setembro os dias foram 0,05 milissegundos mais longos que a média do ano anterior.

Para os cientistas, a Terra não está mais acelerando sua rotação, mas ainda está girando a uma taxa mais rápida do que a média. Com base na taxa atual de rotação, um segundo bissexto negativo pode ser necessário em cerca de 10 anos. Até agora, desde que começaram as correções nunca foi necessário subtrair um segundo do tempo UTC, mas ao que tudo indica isso deverá acontecer em breve. No entanto, é inteiramente possível que a rotação da Terra diminua novamente e talvez necessite da adição de um segundo nos próximos anos, em vez da subtração. Não há como prever: os cientistas não têm certeza do que impulsiona as mudanças de longo prazo na rotação da Terra.

Como um segundo nos afeta?

Do ponto de vista mundano, dos seres humanos e suas atividades, a variação fracionada do tempo terrestre em nada afetará as rotinas diárias. No entanto, essas variações de tempo têm implicância bastante significativa nas redes de comunicação, transferência de dados e navegação por GPS. Neste último exemplo, se as variações não forem levadas em consideração com a devida seriedade, podem interferir em cálculos de posicionamento, distância e orientação.

Em 2012, quando foi adicionado um “leap second”, gigantes tecnológicos da época, como Linux, Mozilla, Java, Reddit, Foursquare, Yelp e LinkedIn reportaram falhas.

A velocidade de rotação da Terra varia constantemente, dependendo de diversos fatores, como o complexo movimento de seu núcleo derretido, dos oceanos e da atmosfera, além das interações gravitacionais com outros corpos celestes, como a Lua. O aquecimento global e consequente derretimento das calotas polares e gelo das montanhas também tem acelerado a movimentação. Por isso, os dias nunca têm duração exatamente igual. O último domingo teve “apenas” 23 horas, 59 minutos e 59,9998927 segundos. Já a segunda-feira foi mais preguiçosa, com pouco mais de 24 horas.

Vale lembrar que estamos falando apenas da rotação que regula os dias. O movimento de translação da Terra, que define um ano, não sofreu alterações significativas.