Os dias não têm 24 horas: a grande mentira científica que aceitamos para conseguir viver em sociedade

Segundo o Dicionário da Língua Espanhola, um dia é o “período de 24 horas, que corresponde aproximadamente ao tempo que a Terra leva para dar uma volta completa em torno de seu eixo”. A palavra-chave é “aproximadamente”.

Nós nos acostumamos a considerar que o dia tem 24 horas como uma verdade absoluta. Na realidade, essas 24 horas são uma média: se medirmos o tempo transcorrido entre dois meios-dias solares, a maioria dos dias dura um pouco mais ou um pouco menos. Se um dia fosse o tempo que a Terra leva para girar 360° em torno de seu eixo, duraria 23 horas, 56 minutos e 4,09 segundos. É o chamado dia sideral, medido tomando como referência as estrelas, e não o Sol.

Mas acontece que, além de girar sobre si mesma, a Terra avança em sua órbita ao redor do Sol, a uma taxa de quase um grau por dia. Para que o Sol volte a estar no mesmo ponto do céu, nosso planeta precisa girar esse grau a mais, totalizando um pouco mais de 361°. Isso leva cerca de quatro minutos adicionais.

É daí que vem a definição convencional de dia: o dia solar médio, que equivale a 86.400 segundos (24 horas) e serve de base para o tempo civil. Ele é a média do dia solar verdadeiro, aquele que transcorre realmente entre duas passagens consecutivas do Sol pelo meridiano. Ao longo do ano, esse dia verdadeiro pode ser cerca de 20 segundos mais curto ou cerca de 30 segundos mais longo que a média. Na astronomia, por outro lado, também se usa o tempo sideral, o das 23 horas e 56 minutos.

Por que o dia solar verdadeiro não dura sempre o mesmo tempo? Por dois motivos. O primeiro é que a órbita da Terra é elíptica. Perto do periélio, no início de janeiro, o planeta avança mais rapidamente em sua órbita e precisa girar um pouco mais para “alcançar” o Sol, de modo que os dias solares ficam mais longos; perto do afélio, no início de julho, acontece o contrário. O segundo motivo é a inclinação do eixo terrestre, de cerca de 23,4°, que faz com que o movimento aparente do Sol ao longo do ano não seja uniforme.

Pensando no analema

Esses dois efeitos são os responsáveis pelo analema: a curva que o Sol desenha no céu quando sua posição é fotografada no mesmo horário do dia e do mesmo lugar durante um ano inteiro. Essa figura peculiar em forma de “oito” é a protagonista de uma disciplina fotográfica singular, a astrofotografia. A inclinação do eixo é o que alonga a curva de cima a baixo e lhe dá a forma de oito. A órbita elíptica é o que faz com que um de seus lóbulos seja maior que o outro.

A diferença entre o tempo solar verdadeiro, aquele que seria indicado por um relógio de Sol, e o tempo solar médio, o dos nossos relógios, é conhecida como equação do tempo. Ela chega a ultrapassar 16 minutos no início de novembro e se anula quatro vezes por ano: por volta de 15 de abril, 13 de junho, 1º de setembro e 25 de dezembro.

O analema nem sempre terá essa forma, aliás. Seu contorno depende da inclinação do eixo, da excentricidade da órbita e da época do ano em que ocorre o periélio. Atualmente, ele acontece alguns dias depois do solstício de dezembro, mas vai se deslocando lentamente. Por volta do ano 6400, coincidirá com o equinócio de março, e a distribuição entre os dois lóbulos do oito mudará.

Em Xataka Brasil

A Terra está se tornando mais redonda e menos redonda ao mesmo tempo; e isso não é uma contradição

E, além de tudo isso, a própria rotação da Terra também não é constante. A longo prazo, o atrito das marés provocado pela Lua vai desacelerando o planeta, cerca de 2 milissegundos por século. Mas, desde 2020, nosso planeta gira um pouco mais rápido do que o esperado. Em 5 de julho de 2024, foi registrado o dia mais curto desde que existem relógios atômicos: 1,66 milissegundo a menos que os 86.400 segundos. E, no verão de 2025, chegamos novamente perto de bater esse recorde.

Para que os relógios atômicos não fiquem dessincronizados em relação à rotação da Terra, existem os segundos intercalares. O último foi acrescentado no final de 2016 e, se a aceleração continuar, talvez seja necessário introduzir o primeiro segundo intercalar negativo da história. Embora esse remendo esteja com os dias contados: em 2022, a Conferência Geral de Pesos e Medidas decidiu abandoná-lo em 2035. Talvez a solução, no fim das contas, seja a de sempre: deixar que o dia tenha 24 horas e não enlouquecer com isso.

Imagem | Boris Misevic (Unsplash), NASA

Este texto foi traduzido/adaptado do site Xataka Espanha.