O núcleo interno da Terra está mudando a duração do seu dia em milissegundos

Um dia na Terra não tem uma duração fixa de 86.400 segundos. Ao longo de décadas, ele se alonga e se encurta em alguns milésimos de segundo, e um novo estudo atribui a maior parte dessa variação a um cabo de guerra gravitacional a mais de 5.000 quilômetros sob nossos pés.

Os geofísicos Huifeng Zhang e Mathieu Dumberry, da Universidade de Alberta, relatam na Nature que o núcleo interno sólido da Terra, uma esfera de ferro levemente fora do formato arredondado, exerce atração sobre regiões densas do manto conforme sua orientação muda. Essa atração acelera ou desacelera o manto rochoso e a crosta onde vivemos e, com eles, a duração do dia. Duas outras forças na fronteira entre o núcleo e o manto atuam no sentido contrário.

O resultado responde a uma questão que os geofísicos investigam há décadas. Eles sabiam que o núcleo trocava rotação com o manto nessas escalas de tempo, mas não qual ligação física conduzia essa transferência. Ele também traz uma surpresa sobre o centro do planeta: o núcleo interno aparentemente flui, muito lentamente, em vez de permanecer ali como um bloco rígido.

Por que uma esfera de ferro oscilante pode alterar o relógio

A rotação total da Terra, seu momento angular, permanece quase constante. Quando o núcleo externo líquido acelera, o manto precisa desacelerar para compensar, e vice-versa. São essas minúsculas oscilações na rotação do manto que fazem a duração do dia variar em ciclos de várias décadas.

A questão em aberto era o acoplamento, e havia três candidatos. O acoplamento eletromagnético opera por meio do campo magnético e depende de quão bem a camada mais baixa do manto conduz eletricidade. O acoplamento topográfico resulta da pressão contra saliências na fronteira entre o núcleo e o manto. O acoplamento gravitacional vem da massa: o núcleo interno não é uma esfera perfeita, e o manto contém aglomerados irregulares de rocha densa.

Quando fluxos no núcleo externo líquido deslocam o núcleo interno, fazendo com que ele gire ligeiramente em relação ao manto, suas protuberâncias deixam de ficar alinhadas com essas regiões densas. A gravidade as puxa de volta para o alinhamento e essa força restauradora, um torque gravitacional, transfere rotação ao manto. Segundo o estudo, o núcleo interno oscila para frente e para trás em cerca de 2,35 graus em relação ao manto, em um ciclo de 60 a 70 anos.

“O torque gravitacional atua na direção necessária para explicar as mudanças observadas na rotação da Terra, enquanto os torques eletromagnético e topográfico geralmente se opõem a ele”, escreveram os dois pesquisadores em um resumo do trabalho para a comunidade de pesquisa da Springer Nature.

Como eles fizeram isso

Nenhum instrumento consegue alcançar o núcleo, por isso a equipe combinou três registros indiretos. O primeiro é a própria duração do dia, acompanhada por relógios atômicos e observações astronômicas. O segundo é um conjunto de modelos de como o núcleo externo líquido flui, reconstruídos a partir de medições por satélite do campo magnético da Terra. O terceiro são evidências sísmicas sobre a estrutura das profundezas da Terra.

Eles inseriram esses dados em uma técnica estatística chamada Monte Carlo por cadeia de Markov, que testa um enorme número de valores possíveis para as grandezas desconhecidas e mantém as combinações que se ajustam às observações. Entre as incógnitas estava a intensidade de cada um dos três acoplamentos. O modelo reproduziu da melhor forma cerca de seis décadas de dados sobre a duração do dia quando o torque gravitacional fazia a maior parte do trabalho e os outros dois atuavam como freios.

Testar os três mecanismos em conjunto é importante porque eles operam ao mesmo tempo e se cancelam parcialmente. Um modelo que analisa apenas um acoplamento pode atribuir a ele um efeito que, na Terra real, está sendo compensado por outro.

“Essas diferentes informações podem se unir para fornecer um retrato mais coerente do interior profundo da Terra, uma região extremamente difícil de observar diretamente”, disse Zhang.

Alguns milissegundos, em comparação com o quê

O efeito é minúsculo em comparação com o próprio dia. Alguns milissegundos em 86.400 segundos representam uma mudança de algumas partes em 100 milhões, muito menor que o piscar de um olho. Ninguém percebe isso, mas os relógios atômicos e os sistemas que acompanham a orientação da Terra para a navegação por satélite, sim.

Outras forças também alteram o dia. Ventos e correntes oceânicas o modificam ao longo de dias e estações, enquanto as marés da Lua desaceleram gradualmente a rotação da Terra ao longo de milhões de anos. As oscilações em escala de décadas ficavam entre esses dois efeitos, com o núcleo há muito tempo suspeito de ser a origem, mas com o mecanismo ainda sem solução.

O estudo também quantifica quão maleável é o centro do planeta. Os modelos que melhor se ajustam aos dados indicam que o núcleo interno relaxa sua forma ao longo de aproximadamente uma década, dentro de uma faixa possível de 2 a 31 anos. Sob uma pressão esmagadora, ele continua sendo ferro sólido, mas, ao longo dos anos, cede como uma massa de modelar extremamente rígida. Os pesquisadores relatam que essa viscosidade é compatível com experimentos laboratoriais recentes com ligas de ferro.

A intensidade da atração gravitacional também diz algo sobre o manto. Ela sustenta a visão de que as duas pilhas de rocha do tamanho de continentes sob a África e o Pacífico, onde as ondas sísmicas viajam de forma excepcionalmente lenta, são quentes e também quimicamente mais densas que a rocha ao redor.

O que isso não resolve

A reconstrução depende de registros incompletos. A cobertura sísmica das profundezas da Terra é irregular, e os modelos de fluxo do núcleo derivados de dados magnéticos só enxergam as maiores estruturas no núcleo externo. A forma inferida do núcleo interno e a densidade das pilhas do manto resultam do ajuste do modelo, e não de medição direta, e a faixa de 2 a 31 anos para a maleabilidade do núcleo interno é ampla.

O modelo também deixa parte do sinal sem explicação. Variações mais rápidas em escalas de 10 a 30 anos provavelmente envolvem processos adicionais, e uma oscilação separada de seis anos na duração do dia continua sendo uma questão em aberto que Zhang agora investiga.

Depois há a própria rotação do núcleo interno, um dos temas mais debatidos da sismologia. Estudos de uma equipe da Universidade de Pequim, em 2023, e de uma equipe da Universidade do Sul da Califórnia, em 2024, concluíram que o movimento do núcleo interno em relação ao manto estagnou e começou a se inverter por volta de 2009 a 2010. O novo modelo, com uma mudança de direção por volta de 2010, se encaixa nesse quadro, mas outros sismólogos argumentaram que mudanças na superfície do núcleo interno, e não em sua rotação, explicam os mesmos sinais sísmicos. Os autores também apontam como não resolvida a questão de saber se futuras mudanças na rotação do núcleo interno podem ser previstas.

Perguntas frequentes sobre a duração do dia na Terra

Por que um dia não dura exatamente 24 horas?

O dia de 24 horas é uma convenção, e a rotação real da Terra varia. Ventos e correntes oceânicas a alteram ao longo de dias e estações, as marés da Lua a alongam ao longo de milhões de anos, e as trocas de rotação entre o núcleo e o manto a modificam em alguns milissegundos ao longo de décadas.

O núcleo interno da Terra está invertendo sua rotação?

Não. Estudos sísmicos sugerem que o núcleo interno gira um pouco mais rápido ou mais devagar que o manto, de modo que, em relação à superfície, ele se desloca em uma direção e depois retorna. O novo estudo modela isso como uma oscilação de cerca de 2,35 graus em um ciclo de 60 a 70 anos, com uma mudança de direção por volta de 2010.

O núcleo interno fará os dias ficarem perceptivelmente mais longos ou mais curtos?

Não. As mudanças somam alguns milissegundos ao longo de décadas, muito abaixo de qualquer coisa que uma pessoa possa perceber. Elas importam para a cronometragem precisa, a navegação por satélite e a geofísica, áreas em que a rotação da Terra é monitorada em frações de milissegundo.

Como os cientistas sabem o que acontece dentro do núcleo da Terra?

Nenhuma sonda consegue alcançá-lo. Os pesquisadores combinam ondas sísmicas de terremotos que atravessam o núcleo, medições por satélite do campo magnético gerado no núcleo externo líquido e registros precisos da rotação da Terra. Este estudo utilizou os três.

A Nature publicou o estudo em 23 de setembro de 2026. Entre o início da década de 1970 e 2021, descobriu a equipe, processos no núcleo alteraram a duração do dia em alguns milissegundos. O próximo teste é o ciclo de seis anos: um grupo separado relatou, em uma pré-publicação de junho de 2026 ainda não revisada por pares, um sinal correspondente de seis anos em dados de gravidade por satélite, que ele relaciona ao mesmo acoplamento entre o núcleo interno e o manto. Se ambos os registros mostrarem a mesma oscilação, a atração de uma esfera metálica no centro do planeta poderá ser lida tanto da órbita quanto pelo relógio.

Referência: Zhang e Dumberry, “Gravitational torque drives multidecadal variations in length of day,” Nature, 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-10999-2

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