Meio ambiente

Lua provoca também marés atmosféricas

Lua provoca marés atmosféricas
Flutuações na temperatura da atmosfera a 108 km de altura, decorrentes da influência das marés lunares e do relevo. [Imagem: Paulino, A.R et al./JGR]

Marés lunares

A Lua não provoca apenas marés nos mares e oceanos.

Assim como faz as águas subirem e baixarem ao longo do dia, a Lua também deforma a atmosfera do planeta, esticando-a cerca de 1 metro.

Esse esticão sutil, decorrente da atração gravitacional lunar, gera perturbações na alta atmosfera que foram agora mapeadas em escala global por uma equipe do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe).

Inez Staciarini Batista e Ana Roberta Paulino usaram dados coletados durante 10 anos para produzir o mais detalhado levantamento das variações na temperatura a altitudes superiores a 30 quilômetros (km) - três vezes mais alto do que voam os aviões comerciais.

Na faixa que vai dos 30 km aos 110 km de altura - cobrindo a estratosfera e a mesosfera - a temperatura pode oscilar até 8 graus ao longo do dia por influência dessa "maré atmosférica" causada pela atração gravitacional lunar.

A força exercida pela Lua sobre o planeta provoca vibrações nas camadas mais baixas da atmosfera que se propagam para as mais altas na forma de ondas semelhantes às que surgem quando se agita uma corda. Assim como fazem a superfície do oceano oscilar, essas ondas, conhecidas como marés lunares, fazem a atmosfera pulsar.

"Nos oceanos, a força gravitacional da Lua se manifesta como uma mudança de altura, já na atmosfera ela altera a temperatura ou a velocidade dos ventos," explica o professor Paulo Prado Batista, que orientou o estudo.

Fluido

As variações tornam-se maiores à medida que se sobe na atmosfera - e atingem o grau máximo por volta dos 110 km de altura, onde o ar é mais rarefeito e a densidade de gases menor.

Mas não é só isso: além da variação de acordo com a latitude, há também variações longitudinais, no sentido leste-oeste.

Essas oscilações de temperatura ocorrem em ciclos com 12 horas e 25 minutos de duração, característicos das marés lunares. O período corresponde ao tempo que leva para o planeta dar meia volta em torno de seu eixo e o ponto de sua superfície que estava mais próximo à Lua se tornar o mais distante - tanto a rotação da Terra como a translação da Lua ocorrem no mesmo sentido, embora o movimento da Lua seja mais lento, razão por que esse tempo não coincide com 12 horas.

Lua provoca marés atmosféricas
Um perfil da atmosfera: ônibus espacial Endeavour diante da troposfera (em laranja), estratosfera (em amarelo) e mesosfera (em azul) [Imagem: NASA]

O mapeamento fornece as evidências mais abrangentes de que as marés lunares na atmosfera realmente existem e são importantes para conhecer melhor o clima de uma região do espaço onde ficam os satélites de pesquisa e comunicação.

Quando formulou sua lei de gravitação universal no final do século XVII, o físico e matemático inglês Isaac Newton propôs que, assim como provoca oscilações no nível dos oceanos, a Lua também poderia influenciar a atmosfera, que também se comporta como um fluido. Pierre-Simon Laplace, astrônomo e matemático francês, retomou o tema cerca de um século mais tarde, mas os dados observacionais disponíveis eram insuficientes.

Efeitos sobre os satélites

As marés lunares são um dos três fatores que disparam a formação de bolhas na ionosfera. Os outros dois motivos são: os campos elétricos ao redor do equador e os fenômenos meteorológicos como a formação de nuvens de tempestade, o deslocamento de frentes frias ou ventos intensos na camada mais baixa da atmosfera (troposfera), onde estão 90% dos gases.

As bolhas são regiões com menor densidade de íons. Elas começam a se formar em geral no início da noite a cerca de 250 km de altura na região do equador magnético da Terra, próximo ao equador geográfico.

Como são menos densas que o ambiente ao redor, essas bolhas, à medida que crescem, sobem para regiões mais altas da atmosfera e reduzem a concentração de íons na atmosfera superior. Essa mudança na densidade de íons dificulta - e até bloqueia - a passagem das ondas de rádio emitidas pelos satélites de comunicação de baixa órbita, situados a alturas entre 400 e 600 km; pelos satélites do sistema GPS, que estão a 22 mil km de altura; e pelos satélites de comunicação geoestacionários, que orbitam a Terra a 36 mil km de altura.

Bibliografia:

A global view of the atmospheric lunar semidiurnal tide
Inez Staciarini Batista, Ana Roberta Paulino, Paulo Prado Batista
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Vol.: 118, Issue 23, pages 13,128-13,139
DOI: 10.1002/2013JD019818




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