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Como, exatamente, o planeta Terra se move através do Universo?

O Sistema Solar não é um vórtice, mas sim a soma de todos os nossos grandes movimentos cósmicos. Veja como nos movemos pelo espaço.

O movimento do planeta Terra através do espaço não é apenas definido por nossa rotação axial ou nosso movimento ao redor do Sol, mas o movimento do Sistema Solar através da galáxia, o movimento da Via Láctea através do Grupo Local e o movimento do Grupo Local através do espaço intergaláctico. Somente com tudo combinado, e comparando com o brilho remanescente do Big Bang, podemos chegar a uma resposta significativa. (Crédito: Jim slater307/Wikimedia Commons; fundo: ESO/S. Brunier)

Principais conclusões

• A Terra gira em seu eixo, orbita o Sol e viaja pela Via Láctea, que está em movimento em relação a todas as outras galáxias ao nosso redor.
• Ao medir corretamente os objetos ao nosso redor e a luz que sobrou do Big Bang, podemos determinar nosso movimento cósmico cumulativo.
• Ainda assim, permanece uma incerteza da qual nunca seremos capazes de nos livrar. Aqui está o porquê.

O planeta Terra não está em repouso, mas se move continuamente pelo espaço.

Essa visão da Terra chega até nós como cortesia da espaçonave MESSENGER da NASA, que teve que realizar sobrevoos da Terra e Vênus para perder energia suficiente para chegar ao seu destino final: Mercúrio. A Terra redonda e rotativa e suas características são inegáveis, pois essa rotação explica por que a Terra se projeta no centro, é comprimida nos pólos e tem diferentes diâmetros equatoriais e polares. ( Crédito : NASA/MESSENGER)

A Terra gira em torno de seu eixo, girando 360° a cada dia que passa.

Os efeitos da Força de Coriolis em um pêndulo girando a 45 graus de latitude norte. Observe que o pêndulo faz duas rotações completas da Terra para fazer uma única e completa rotação nessa latitude específica; o ângulo de rotação, assim como a velocidade na superfície da Terra, é dependente da latitude.. ( Crédito : Cleon Teunissen / http://cleonis.nl)

Isso se traduz em uma velocidade equatorial de ~ 1700 km/h, diminuindo com o aumento das latitudes.

A Terra, movendo-se em sua órbita ao redor do Sol e girando em seu eixo, parece fazer uma órbita elíptica fechada, imutável. Se olharmos com uma precisão alta o suficiente, no entanto, descobriremos que nosso planeta está realmente se afastando do Sol em cerca de 1,5 cm por ano e precessa em sua órbita em escalas de tempo de dezenas de milhares de anos. ( Crédito : Larry McNish/RASC Calgary)

Enquanto isso, a Terra gira em torno do Sol, a velocidades que variam de 29,29 km/s a 30,29 km/s.

Apenas 800 anos atrás, o periélio e o solstício de inverno se alinharam. Devido à precessão da órbita da Terra, eles estão se afastando lentamente, completando um ciclo completo a cada 21.000 anos. Com o tempo, a Terra se afasta um pouco mais do Sol, o período de precessão aumenta e a excentricidade também varia. ( Crédito : Greg Benson/Wikimedia Commons)

O periélio do início de janeiro causa os movimentos mais rápidos, enquanto o afélio de julho produz os mais lentos.

Todos os principais planetas orbitam o Sol em elipses que são quase círculos, com apenas alguns desvios percentuais até mesmo entre os planetas mais excêntricos. A velocidade de rotação de qualquer planeta é pequena comparada à sua velocidade orbital, mas as velocidades orbitais dos planetas são pequenas comparadas ao movimento do Sistema Solar através da galáxia. Esta animação mostra nosso futuro encontro gravitacional com o asteroide 99942 Apophis, programado para 2029. ( Crédito Centro de Coordenação ESA/NEO)

Além disso, todo o Sistema Solar viaja ao redor da Via Láctea.

O Sol, como todas as estrelas da nossa galáxia, orbita em torno do centro galáctico a velocidades de centenas de km/s. Em nossa vizinhança, a velocidade do Sol e das outras estrelas ao redor do centro galáctico tem uma incerteza de cerca de ~10%, ou ~20 km/s, que é o maior fator de incerteza quando se trata de calcular nosso movimento cumulativo. ( Crédito : Jon Lomberg e NASA)

Nossa velocidade heliocêntrica de 200 a 220 km/s está inclinada ~60° em relação ao plano dos planetas.

Embora o Sol orbite dentro do plano da Via Láctea a cerca de 25.000-27.000 anos-luz do centro, as direções orbitais dos planetas em nosso Sistema Solar não se alinham com a galáxia. Até onde sabemos, os planos orbitais dos planetas ocorrem aleatoriamente dentro de um sistema estelar, muitas vezes alinhados com o plano rotacional da estrela central, mas alinhados aleatoriamente com o plano da Via Láctea. ( Crédito : Ciência Menos Detalhes)

No entanto, nosso movimento não é um vórtice, mas uma simples soma dessas velocidades.

Um modelo preciso de como os planetas orbitam o Sol, que então se move pela galáxia em uma direção de movimento diferente. As velocidades dos planetas ao redor do Sol são apenas uma pequena fração do movimento do Sistema Solar através da Via Láctea, com até mesmo a revolução de Mercúrio ao redor do Sol contribuindo com apenas ~ 20% de seu movimento total através de nossa galáxia. ( Crédito : Rhys Taylor)

Em escalas maiores, a Via Láctea e Andrômeda viajam uma em direção à outra a 109 km/s.

Uma série de fotos mostrando a fusão Via Láctea-Andrômeda e como o céu parecerá diferente da Terra à medida que isso acontece. Quando essas duas galáxias se fundem, espera-se que seus buracos negros supermassivos também se fundam. Atualmente, a Via Láctea e Andrômeda se movem uma em direção à outra a uma velocidade relativa de ~109 km/s. ( Crédito : NASA; Z. Levay e R. van der Marel, STScI; T. Hallas; A. Mellinger)

Aglomerados atraentes e regiões subdensas repulsivas atraem nosso Grupo Local.

Este mapa ilustrado do nosso superaglomerado local, o superaglomerado de Virgem, abrange mais de 100 milhões de anos-luz e contém nosso Grupo Local, que tem a Via Láctea, Andrômeda, Triângulo e cerca de 60 galáxias menores. As regiões superdensas nos atraem gravitacionalmente, enquanto as regiões de densidade abaixo da média efetivamente nos repelem em relação à atração cósmica média. ( Crédito : Andrew Z. Colvin/Wikimedia Commons)

Combinados, nos movemos 627 ± 22 km/s em relação à média cósmica.

Como a matéria é distribuída aproximadamente uniformemente por todo o Universo, não são apenas as regiões superdensas que influenciam gravitacionalmente nossos movimentos, mas também as regiões subdensas. Um recurso conhecido como repelente de dipolo, ilustrado aqui, foi descoberto apenas recentemente e pode explicar o movimento peculiar do nosso Grupo Local em relação aos outros objetos do Universo. ( Crédito : Y. Hoffman et al., Nature Astronomy, 2017)

No entanto, os fótons que sobraram do Big Bang oferecem um quadro de descanso cosmicamente único.

Em qualquer época da nossa história cósmica, qualquer observador experimentará um banho uniforme de radiação omnidirecional que se originou no Big Bang. Hoje, da nossa perspectiva, está apenas 2,725 K acima do zero absoluto e, portanto, é observado como o fundo cósmico de micro-ondas, atingindo o pico nas frequências de micro-ondas. ( Crédito : Terra: NASA/BlueEarth; Via Láctea: ESO/S. Brunier; CMB: NASA/WMAP)

O Sol se move a uma velocidade cumulativa de 368 km/s em relação ao Fundo de Microondas Cósmica (CMB).

Embora o fundo cósmico de micro-ondas tenha a mesma temperatura aproximada em todas as direções, existem desvios de 1 parte em 800 em uma direção específica: consistente com o nosso movimento através do Universo. Em 1 parte em 800 da magnitude geral da amplitude do próprio CMB, isso corresponde a um movimento de cerca de 1 parte em 800 da velocidade da luz, ou ~ 368 km/s. ( Crédito : J. Delabrouille et al., A&A, 2013)

Uma incerteza inerente de ± 2 km/s vem de não conhecer a magnitude intrínseca do dipolo CMB.

Embora possamos medir as variações de temperatura em todo o céu, em todas as escalas angulares, não podemos separar o que quer que seja o dipolo intrínseco no fundo cósmico de micro-ondas, pois o dipolo que observamos, de nosso movimento através do Universo, é mais do que um fator de ~ 100 maior do que qualquer que seja o valor primordial. Com apenas um local para medir o valor desse parâmetro, não podemos separar qual parte é devido ao nosso movimento e qual parte é inerente; seriam necessárias dezenas de milhares de tais medições para reduzir as incertezas aqui abaixo de seus valores atuais. ( Crédito : NASA/ESA e as equipes COBE, WMAP e Planck; Colaboração Planck, A&A, 2020)

Estando confinados à Via Láctea, podemos apenas sonhar em fazer tais medições.

As flutuações iniciais que foram impressas em nosso universo observável durante a inflação podem entrar em ação apenas no nível de ~ 0,003%, mas essas pequenas imperfeições levam às flutuações de temperatura e densidade que aparecem no fundo cósmico de micro-ondas e que semeiam a estrutura em grande escala que existe hoje. Medir o CMB em uma variedade de locais cósmicos seria a única maneira viável de separar o dipolo intrínseco do CMB daquele induzido pelo nosso movimento através do Universo. ( Crédito : Chris Blake e Sam Moorfield)

Principalmente Mute Monday conta uma história astronômica em imagens, recursos visuais e não mais de 200 palavras. Fale menos; sorria mais.

Neste artigo Espaço e Astrofísica

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