Embora Heráclides (388-315 AC) tenha afirmado a rotação da Terra e Aristarco (310-330 AC) tenha divulgado sua translação, estas idéias foram rejeitadas por Hiparco e posteriormente por Ptolomeu e pela igreja.

Mas, apesar da proibição, algumas cópias do Dialogo, que defendia os movimentos da Terra em torno do Sol e discutia as teorias de Nicolau Copérnico (1473-1543) e de Cláudio Ptolomeu, saíram da Itália e foram divulgadas pela Europa, revolucionando o pensamento científico da época.
Desde então os movimentos da Terra foram mais bem estudados pelos astrônomos, físicos e matemáticos, e medidos com instrumentos mais sensíveis e precisos. Vários movimentos, resultados de interferências e ressonâncias gravitacionais do Sol e dos planetas, afetam ou alteram de maneira significativa os movimentos básicos. Hoje conhecemos centenas de maneiras diferentes nas quais estas alterações ocorrem.

Três destes movimentos podem ser facilmente observados.

O movimento diário - Rotação
O movimento diário do Sol, da Lua e das estrelas se deslocando no céu não tem como passar despercebido. O problema é definir o que realmente acontece. Quando nos deslocamos a velocidade constante, em linha reta, dentro um veículo qualquer, o espaço circundante interno nos parece fixo. Podemos ler as mensagens escritas nos painéis e ver detalhes pequenos do interior deste veículo como se estivéssemos parados. Tudo nos parece em repouso. No entanto, se olharmos pela janela, veremos a paisagem se deslocando a uma velocidade vertiginosa. A primeira impressão é que a paisagem é que se desloca, já que não sentimos nenhuma aceleração sobre nossos corpos. Mas se nos colocarmos fora do veículo poderemos ver claramente seu deslocamento. O que fazemos, ao nos colocar ao lado de sua trajetória, é criar um novo referencial, de onde o movimento pode ser observado e descrito. De maneira similar, podemos estender este raciocínio ao nosso planeta.

Se pudéssemos nos colocar fora da Terra, digamos, a 50.000 km de distância, veríamos que o Sol e as estrelas estão praticamente fixos no espaço e que é a Terra que gira em torno de seu eixo. Este movimento tem um período médio de 23 horas e 56 minutos. Como a Terra não é um corpo rígido, e com uma distribuição de massas irregular, ela é ligeiramente deformada pela rotação, que varia em períodos regulares. Uma das causas desta variação é a flutuação sazonal. Outra é o retardamento devido ao atrito das marés.

O movimento mensal - Revolução
Apesar de ser o segundo movimento mais amplo, e com um período relativamente curto de 27 dias, 7 horas e 43 minutos, é o menos conhecido, a revolução do sistema Terra-Lua.

Se nos afastarmos mais um pouco no espaço, digamos, a 1.000.000 km, poderíamos ver a Terra e a Lua dançando como um par de bailarinos. É que Lua não gira exatamente em torno da Terra. Tanto a Terra quanto a Lua giram em torno de um ponto intermediário, o centro de massas do sistema (CM), também chamado baricentro ou centro de revolução. Por este motivo é que o sistema Terra-Lua costuma ser chamado de "planeta duplo". Para complicar um pouco mais as coisas a distância entre os dois ainda se altera entre um máximo (apogeu - 406.680 km) e um mínimo (perigeu - 356.410 km) devido à grande excentricidade da órbita da Lua. A alteração desta distância provoca grande irregularidade sobre a velocidade angular do sistema além de desencadear várias anomalias na rotação da Terra, como a precessão, a nutação, o movimento dos pólos, etc.

O movimento anual - Translação
Se nos afastarmos ainda mais, para uma distância de 500.000.000 km, poderíamos ver que a Terra tem um movimento anual, seguindo uma órbita quase circular, em torno do Sol com um período de 365 dias, 6 horas, 9 minutos e 9,5 segundos.

Olhando mais detalhadamente, poderemos ver que a Terra, na verdade, não percorre exatamente o traçado de sua órbita. Quem segue este traçado, obedecendo às leis de Kepler, é o CM do sistema Terra-Lua, que ao girar provoca a desigualdade mensal da Terra enquanto que a gravidade do Sol induz a evecção, a recessão dos nodos e o avanço da linha das apsides.

Movimentos secundários
A combinação dos três movimentos principais, rotação, revolução e translação, em uma região sujeita a influências gravitacionais de todos os outros componentes do sistema solar gera anomalias e instabilidades orbitais que acabam afetando os próprios movimentos originais, e criando centenas de movimentos periódicos. Vamos nos limitar a alguns deles:

Avanço da linha das apsides
A linha das apsides é o eixo maior de uma órbita elíptica, que une o perigeu e o apogeu, passando pelos focos. Devido à atração do Sol alinha das apsides da órbita do sistema Terra-Lua avança 40,7 graus por ano, fazendo portanto, um giro completo a cada 8,85 anos.
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Desigualdade mensal
O movimento orbital da Terra se afasta bastante do movimento previsto, principalmente devido à rotação do sistema Terra-Lua. A rotação da Terra em torno do baricentro faz que ela ora esteja adiantada, ora atrasada em relação a este ponto.
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Deslocamento do centro de revolução do sistema solar
Da mesma maneira que o centro de rotação do sistema Terra-Lua é deslocado para o baricentro, o centro de revolução dos planetas é situado no centro de massas do sistema solar. Apesar de 99% da massa do sistema estar concentrada no Sol, o baricentro do sistema é deslocado para fora do Sol, principalmente pela grande massa de Júpiter. Enquanto os planetas giram, com seus diferentes períodos, este ponto "flutua", alterando o centro de revolução da Terra, que acompanha estas modificações.

Deslocamento do periélio

Ou variação secular do periélio ocorre em virtude das influências gravitacionais dos outros planetas. O eixo maior da órbita terrestre, a linha das apsides, gira com um período de cerca de 21.000 anos. O periélio, que atualmente ocorre em 2 de janeiro irá sendo lentamente atrasado.

Deslocamento do Sol
Se em vez de observarmos a órbita terrestre de um ponto superior nos deslocarmos lateralmente para um ponto sobre este plano, veremos que o sol se desloca no espaço na direção do apex solar, arrastando com ele todo o sistema solar.

Como os planetas giram simultaneamente em torno do Sol o movimento observado será de uma trajetória helicoidal.

Flutuações sazonais
São alterações na velocidade de rotação da Terra causadas pela redistribuição das massas, principalmente na atmosfera, devidas às alterações de temperatura durante as várias estações do ano ou à quantidade de radiação recebida como resultado das alterações na atividade do Sol.
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Evecção
A evecção é a alteração da excentricidade da órbita da Lua, fazendo com que ela flutue entre 0,0432 e 0.0666, alterando significativamente a posição da linha das apsides durante a revolução. Este fenômeno já era conhecido por Hiparco, dois séculos antes de Cristo, e é causada pela atração do Sol.
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Movimento dos pólos
O movimento dos pólos está ligado aos efeitos gravitacionais externos da Lua e do Sol, mas é afetado por uma terceira característica: a falta de rigidez da Terra, que permite um movimento da crosta sólida em relação a seu núcleo.

Este movimento tem duas componentes, uma com amplitude de 3 metros e período de um ano, e outra, com amplitude de 5 metros e período de 347 dias.
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Nutação
A nutação é uma irregularidade no movimento de precessão, com período de 18,6 anos, que faz com que a posição do eixo da Terra oscile em torno da linha do deslocamento do eixo da Terra na precessão.

Suas causas básicas são as mesmas do movimento de precessão.
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Perturbações periódicas de curto período
Estas perturbações modificam ligeiramente a órbita da Terra e são causadas pelos planetas, principalmente Júpiter, por sua grande massa, e Vênus pela sua proximidade.

Precessão
Chamamos precessão ao movimento de rotação do eixo de rotação de um corpo rígido que gira e está sujeito à ação de um conjugado externo. No caso da Terra as forças externas são as causadas pela Lua e pelo Sol, por isso costuma ser chamada de "precessão lunissolar" de longo período.

A precessão faz com que o eixo da Terra se desloque, como um pião bamboleante, em torno de um ponto central. Este movimento tem um período de cerca de 26.000 anos e altera constantemente a posição do ponto vernal g. Devido à precessão, dentro de 12.000 anos, a estrela polar do norte será Vega, alfa Lirae, em vez da atual alfa Ursae Minoris.
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Recessão dos Nodos
Ponto nodal é o ponto onde a órbita da Lua cruza o plano da eclíptica. A recessão dos nodos é a alteração da direção da linha que une os pontos nodais do sistema Terra-Lua.

Esta alteração é causada pelo campo gravitacional do Sol, gerando um ciclo com período de18 anos e 11,3 dias, conhecido como ciclo de Saros, muito usado na determinação dos eclipses.
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Retardamento
O retardamento ou desaceleração secular é uma diminuição da velocidade de rotação da Terra, devida ao atrito das marés, causadas pela Lua (68,9%) e pelo Sol (31,1%). Este retardamento é de cerca de 1 segundo por século. A energia dissipada pelas marés transfere parte do momento angular da Terra para a Lua, que aumenta ligeiramente sua velocidade orbital e conseqüentemente sua distância.
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Variação da excentricidade
A órbita descrita pelo centro de massas do sistema Terra-Lua em torno do Sol tem uma pequena excentricidade (e=0,0167) que varia ao longo do tempo. Atualmente esta excentricidade está diminuindo e deve chegar a um mínimo dentro de 24.000 anos, quando a órbita será quase circular. A Partir daí a excentricidade voltará a crescer, triplicando o valor atual num prazo de 100.000 anos.

Variação da obliqüidade
Todos sabemos que o eixo de rotação da Terra faz, com a perpendicular ao plano da eclíptica, um ângulo de 23,5 graus, e que este ângulo é que dá origem às estações do ano. Mas devido à 'ovalização' da Terra causada pela rotação e pelas marés lunares e solares, este ângulo está diminuindo à razão de 46,8" por século. A diminuição deste ângulo faz com que o cone gerado pela precessão seja, na verdade ligeiramente espiralado.

02-jun-2004