A direção observada do movimento polar, mostrada como uma linha azul clara, comparada com a soma (linha rosa) da influência da perda de gelo da Groenlândia (azul), rebote pós-glacial (amarelo) e convecção do manto profundo (vermelho). A contribuição da convecção do manto é altamente incerta. Crédito: NASA / JPL-Caltech
Um globo de mesa típico é projetado para ser uma esfera geométrica e girar suavemente quando você girar. Nosso planeta atual é muito menos perfeito - tanto na forma quanto na rotação.
A Terra não é uma esfera perfeita. Quando gira no seu eixo de rotação - uma linha imaginária que passa pelos pólos norte e sul -, ele oscila e oscila. Esses movimentos do eixo de rotação são cientificamente referidos como "movimento polar". As medições para 20 th show de século que o eixo de rotação flutuou cerca de 4 polegadas (10 centímetros) por ano. Ao longo de um século, isso se torna mais de 11 jardas (10 metros).
Utilizando dados observacionais e baseadas em modelos abrangendo toda a 20 ª século, os cientistas da NASA tem, pela primeira vez identificou três processos amplamente categorizados responsáveis por esta deriva - perda contemporânea massa principalmente na Groenlândia, rebote glacial, e convecção do manto.
"A explicação tradicional é que um processo, o ressalto glacial, é responsável por este movimento do eixo de rotação da Terra. Mas recentemente, muitos pesquisadores especularam que outros processos poderiam ter efeitos potencialmente grandes sobre ele também", disse o primeiro autor Surendra Adhikari, da NASA. Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia. "Montamos modelos para um conjunto de processos que são considerados importantes para impulsionar o movimento do eixo de rotação. Identificamos não um, mas três conjuntos de processos que são cruciais - e o derretimento da criosfera global (especialmente Groelândia) sobre o curso do 20 º século é um deles ".
Em geral, a redistribuição da massa dentro e dentro da Terra - como as mudanças na terra, nos lençóis de gelo, nos oceanos e no manto - afeta a rotação do planeta. Conforme a temperatura aumentada ao longo do 20 th século, a massa de gelo da Gronelândia diminuiu. De fato, um total de 7.500 gigatoneladas - o peso de mais de 20 milhões de Empire State Buildings - do gelo da Groenlândia derreteu no oceano durante este período de tempo. Isso faz da Groenlândia um dos maiores contribuintes de massa sendo transferido para os oceanos, fazendo com que o nível do mar suba e, conseqüentemente, um desvio no eixo de rotação da Terra.
Enquanto o derretimento do gelo está ocorrendo em outros lugares (como a Antártida), a localização da Groenlândia faz dele um contribuinte mais significativo para o movimento polar.
"Há um efeito geométrico de que se você tiver uma massa a 45 graus do Pólo Norte - que é a Groenlândia - ou do Pólo Sul (como as geleiras da Patagônia), terá um impacto maior na mudança do eixo de rotação da Terra do que uma massa que fica bem perto do Pólo ", disse o coautor Eric Ivins, também do JPL.
Estudos anteriores identificaram a recuperação glacial como o principal contribuinte para o movimento polar de longo prazo. E o que é rebote glacial? Durante a última era glacial, pesadas geleiras deprimiram a superfície da Terra, como um colchão deprime quando você se senta nela. Quando o gelo derrete ou é removido, a terra sobe lentamente de volta à sua posição original. No novo estudo, que dependia fortemente de uma análise estatística de tal recuperação, os cientistas descobriram que rebote glacial é susceptível de ser responsável por apenas cerca de um terço do desvio polar no 20 th século.
Os autores argumentam que a convecção do manto constitui o terço final. A convecção do manto é responsável pelo movimento das placas tectônicas na superfície da Terra. É basicamente a circulação de material no manto causado pelo calor do núcleo da Terra. Ivins descreve como semelhante a uma panela de sopa colocada no fogão. À medida que a panela, ou manto, aquece, os pedaços da sopa começam a subir e descer, formando essencialmente um padrão de circulação vertical - exatamente como as rochas que se movem pelo manto da Terra.
Com esses três amplos colaboradores identificados, os cientistas podem distinguir mudanças de massa e movimentos polares causados por processos terrestres de longo prazo sobre os quais temos pouco controle daqueles causados pela mudança climática. Eles agora sabem que, se a perda de gelo da Groenlândia se acelerar, o movimento polar provavelmente também.
O artigo na Earth and Planetary Science Letters é intitulado "O que impulsiona o movimento polar do século 20?" Além do JPL, as instituições co-autoras incluem o Centro Alemão de Pesquisa em Geociências, Potsdam; a Universidade de Oslo, na Noruega; Universidade Técnica da Dinamarca, Kongens Lyngby; o Serviço Geológico da Dinamarca e Groenlândia, Copenhague, Dinamarca; e a Universidade de Bremen, na Alemanha.
Uma simulação interativa de como vários processos contribuem para as oscilações no eixo de rotação da Terra está disponível em: Polar Motion Simulator
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