Atualmente, a Lua está se distanciando da Terra a uma taxa aproximada de 3,8 centímetros anualmente. Pesquisadores têm conseguido observar esse fenômeno utilizando pulsos de laser enviados da Terra para retrorrefletores que estão posicionados na superfície lunar. Essa metodologia possibilita medições extremamente precisas da distância entre nosso planeta e seu satélite natural.
No cerne dessa técnica estão os retrorrefletores lunares, dispositivos ópticos que retornam a luz na direção de sua origem. Durante as missões Apollo 11, Apollo 14 e Apollo 15, astronautas instalaram três conjuntos desses equipamentos na Lua. Além disso, duas missões soviéticas também incluíram dispositivos semelhantes: a Luna 17, que transportou o rover Lunokhod 1, e a Luna 21, com o Lunokhod 2.
Medindo a distância até a Lua com laser
A operação em si é relativamente simples. Um observatório terrestre emite um pulso de laser em direção a um retrorrefletor localizado na Lua. Este equipamento reflete uma fração diminuta da luz de volta, que é então capturada novamente na Terra.
Ao calcular o tempo que leva para o pulso ir e voltar, os cientistas conseguem determinar a distância percorrida pela luz. Assim, como conhecem a velocidade da luz, pequenas variações no intervalo revelam alterações na posição da Lua.
Na realidade, essa tarefa é bastante desafiadora. A Lua se encontra a cerca de 385 mil quilômetros da Terra, em média, e o feixe de laser se dispersa ao atravessar a atmosfera terrestre. Apenas uma quantidade ínfima do feixe original retorna ao equipamento que faz as medições.
Apesar das dificuldades, anos de observações têm permitido que os especialistas acompanhem o movimento lunar com notável precisão. Os retrorrefletores continuam a ser utilizados em pesquisas sobre a dinâmica do sistema Terra-Lua e sobre gravidade.
A história dos equipamentos instalados nos rovers Lunokhod também é interessante. Os retrorrefletores embarcados no Lunokhod 1 e no Lunokhod 2 foram produzidos na França e levados à superfície lunar por meio das missões soviéticas. O Lunokhod 1 foi redescoberto em 2010 após décadas sem localização exata, permitindo novas medições usando laser em seu retrorrefletor.
O impacto das marés no afastamento lunar
O movimento de afastamento da Lua está intimamente relacionado às marés, que são geradas principalmente pela força gravitacional exercida pela Lua sobre os oceanos da Terra. Como a rotação da Terra ocorre mais rapidamente do que o tempo que a Lua leva para completar sua órbita, isso resulta em um leve adiantamento na distribuição das marés em relação à posição do satélite.
Essa situação permite que parte do momento angular, associado ao movimento rotacional e orbital, seja transferido da Terra para a Lua.
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Dessa forma, a Terra perde gradualmente parte de sua velocidade rotacional enquanto a Lua adquire energia orbital, resultando numa trajetória levemente mais distante. Atualmente, esse afastamento médio é estimado em cerca de 3,8 centímetros por ano.
No entanto, isso não implica que a Lua esteja simplesmente escapando da gravidade terrestre; ela permanece sob sua influência gravitacional e continua orbitando nosso planeta. Esse processo ocorre de maneira extremamente lenta.
Além disso, esse mesmo fenômeno também influencia a duração dos dias na Terra. A fricção das marés desacelera gradualmente a rotação do planeta e contribui para o aumento contínuo na duração dos dias. Estima-se que essa contribuição seja cerca de 2,3 a 2,4 milissegundos por século.
É importante ressaltar que essa adição ao tempo diário não significa que todos os dias tenham exatamente essa extensão adicional; outros fatores como mudanças atmosféricas, oceânicas e nas camadas internas do planeta também afetam sua rotação.
No cotidiano dos seres humanos, essas alterações são quase imperceptíveis. Porém, instrumentos projetados para medir com precisão o tempo e a rotação terrestre conseguem captar essas pequenas flutuações. Assim sendo, um conjunto de dispositivos instalado na Lua há mais de cinquenta anos continua contribuindo para acompanhar uma mudança lenta mas significativa no ciclo natural do nosso planeta.
