O sol se move ou é a Terra que gira? A resposta e a velocidade real

Movimento aparente do sol

Ao longo de uma tarde, o sol cruza o céu num arco de leste para oeste, a cerca de 15 graus por hora. Por milênios, esse deslocamento foi lido como movimento do próprio sol. O sol, porém, é uma estrela com mais de um milhão de vezes o volume da Terra, situada no centro de massa do sistema solar. Quem muda de posição é o ponto do horizonte de onde se observa, levado pela rotação do planeta.

A diferença depende do referencial. Do chão, tudo indica sol em movimento. Vista do espaço, a Terra gira e mostra um lado de cada vez para a luz, enquanto o sol fica parado. As duas descrições são válidas e partem de pontos de vista diferentes. A ciência adota a segunda porque ela explica mais fenômenos com menos hipóteses. Com a Terra girando, desaparece a necessidade de fazer o Sol, a Lua, os planetas e todas as estrelas darem uma volta inteira em torno de nós a cada dia.

Velocidade de rotação da Terra por latitude

No equador, a superfície corre a cerca de 1.674 km/h. A circunferência equatorial tem 40.075 km e a Terra vence isso em pouco menos de 24 horas. Conforme a latitude aumenta, os círculos que a rotação desenha ficam menores, e a velocidade cai com o cosseno da latitude. No extremo do Brasil, do Oiapoque quase sobre a linha do equador ao Chuí a 33 graus sul, essa diferença é grande e pode ser calculada direto.

Fortaleza corre 280 km/h mais rápido que o Chuí, no mesmo país. Nos polos exatos a velocidade chega a zero. Quem estivesse em cima do eixo apenas rodaria sobre o próprio calcanhar, sem sair do lugar. Esses valores são só da rotação. Na translação, a viagem da Terra em torno do sol, o planeta ainda avança a cerca de 107.000 km/h na órbita.

Por que a rotação da Terra não se sente

O corpo humano percebe a mudança de velocidade, a aceleração, e não a velocidade constante. Dentro de um avião a 900 km/h em voo estável, um passageiro serve café sem derramar, porque nada acelera nem freia. A rotação da Terra é ainda mais regular, praticamente constante, sem solavanco, e todo o conjunto, o ar, os oceanos, os prédios e as pessoas, gira junto na mesma cadência. Não existe vento de 1.600 km/h na superfície porque a atmosfera roda com o planeta.

A rotação produz efeitos pequenos. Ela gera uma força centrífuga que empurra de leve para fora, mais forte no equador. Por isso a Terra é levemente achatada nos polos e uma pessoa pesa uma fração de por cento a menos em Macapá do que em Porto Alegre. E existe a força de Coriolis, o desvio que a rotação impõe a coisas que se movem por longas distâncias, como as correntes de ar dos grandes sistemas de tempo. São sinais reais da rotação, e nenhum deles é forte o bastante para o corpo perceber no dia a dia.

Como se descobriu que a Terra gira

Durante quase toda a história registrada, a Terra foi o centro imóvel do mundo. O modelo geocêntrico, organizado por Claudio Ptolomeu no século II em Alexandria, punha a Terra parada no meio e todo o resto girando ao redor em uma engrenagem de esferas. Funcionava para prever eclipses e posições de planetas, e por isso durou mais de mil e quatrocentos anos. Para explicar o vaivém dos planetas no céu, porém, o modelo precisava de círculos dentro de círculos, os epiciclos, e ganhou correções cada vez mais complicadas.

Em 1543, o polonês Nicolau Copérnico publicou o modelo com o sol no centro e a Terra como mais um planeta que gira sobre o próprio eixo e orbita o sol. Décadas depois, Galileu Galilei apontou a luneta para o céu e viu o que o geocentrismo não explicava, as fases de Vênus e as quatro luas de Júpiter girando em torno de outro corpo que não a Terra. Johannes Kepler mostrou que as órbitas são elipses, e não círculos perfeitos, e Isaac Newton, no fim do século XVII, deu a explicação física com a gravitação. A mudança de modelo levou décadas e enfrentou resistência, e a conclusão se manteve. O sol não gira em torno da Terra.

Provas visíveis da rotação da Terra

A rotação pode ser comprovada sem sair da Terra. A prova mais conhecida é o pêndulo de Foucault. Em 1851, o físico francês Léon Foucault pendurou um pêndulo pesado no teto do Panthéon de Paris e o pôs a oscilar. Ao longo das horas, o plano de balanço parecia girar lentamente. O pêndulo mantinha a direção, e o chão, com o prédio e a cidade, rodava por baixo dele. Vários museus e planetários no Brasil têm réplicas em funcionamento.

Uma foto de longa exposição do céu noturno registra as estrelas como riscos circulares em torno do polo celeste, exatamente o rastro que a rotação da câmera desenha. Satélites em órbita geoestacionária ficam parados sobre o mesmo ponto do equador justamente porque acompanham a rotação. E os fusos horários só existem porque partes diferentes do planeta encaram o sol em momentos diferentes. Quando é meio-dia em São Paulo, já é noite em Tóquio, porque a mesma rotação já levou o Japão para o lado escuro. O arco do sol ao longo do dia e do ano está descrito no artigo como o sol se move no céu.

A desaceleração lenta da rotação

A Terra não gira sempre no mesmo ritmo. Ela está desacelerando aos poucos, freada pela atração da Lua sobre os oceanos, o mesmo efeito que gera as marés. O efeito é pequeno na escala de uma vida, cerca de 1,7 milissegundo a mais por século na duração do dia, mas soma muito no tempo geológico. Há centenas de milhões de anos, o dia terrestre era bem mais curto, e registros em fósseis de corais indicam algo perto de 22 horas no período Devoniano, com mais de 400 dias em um ano.

Por causa desse descompasso, os serviços internacionais de tempo já precisaram acrescentar, de tempos em tempos, um segundo bissexto aos relógios oficiais, para manter a hora atômica alinhada com a rotação. O efeito não muda o horário do pôr do sol de hoje, e mostra que o giro do planeta é um fenômeno físico sujeito a atrito e com variação ao longo da história da Terra.

Os movimentos do próprio sol

O sol também não está imóvel no espaço. Ele mesmo roda sobre o próprio eixo, uma volta a cada 25 dias no equador solar, o que se percebe pelo deslocamento das manchas na sua superfície. E o sol inteiro, arrastando todos os planetas junto, orbita o centro da Via Láctea a cerca de 220 km por segundo, gastando aproximadamente 230 milhões de anos para completar uma volta na galáxia.

Dizer que algo está parado só faz sentido com a indicação do referencial. A Terra está quase parada em relação ao chão, veloz em relação ao sol, e a galáxia inteira se move em relação às outras. A astronomia acrescenta a causa por trás da aparência.

Por que a expressão "nascer do sol" continua em uso

Os passeios marcados para ver o amanhecer usam a linguagem do nascer e do pôr do sol, que continua correta como descrição do que se vê do solo. Ela adota o referencial do observador, que é o que importa para saber a que horas a luz chega e vai embora em cada cidade. O vocabulário não precisa mudar. Por trás do nascer do sol, quem se moveu foi o Brasil inteiro, girando de oeste para leste em direção à luz.

Perguntas frequentes