Força da gravidade pode não ser constante

Está é uma parte do mapa da gravidade terrestre de mais alta resolução feito até hoje. [Imagem: Christian Hirt]

Mapa da gravidade

Recentemente, uma equipe da Austrália e da Alemanha usou dados coletados pelos ônibus espaciais para criar os mapas da gravidade terrestre de mais alta resolução feitos até hoje.

Quando os mapas ficaram prontos, contudo, o resultado surpreendeu a todos: os dados revelam variações gravitacionais até 40% maiores do que se considerava anteriormente.

"Nossa equipe calculou a gravidade em queda livre em três bilhões de pontos - um ponto a cada 200 metros - para criar estes mapas da gravidade de mais alta resolução já feitos. Eles mostram mudanças sutis na gravidade sobre a maioria das áreas terrestres da Terra," disse o professor Christian Hirt, membro da equipe.

Os dados indicam que a gravidade mais forte na superfície da Terra fica próxima ao Pólo Norte, enquanto a menor fica no alto dos Andes, na montanha Huascaran.

Poderia parecer intuitivo que a gravidade dependesse do relevo, mas a diferença de massa gerada pelo relevo terrestre é ínfima em relação ao planeta como um todo - na verdade, o que está mesmo em jogo são variações na densidade do material abaixo de cada ponto medido, da superfície até o núcleo da Terra.

Mas a coisa pode ser mais complicada do que isso.

Cientistas estão propondo usar relógios atômicos para
medir a gravidade da Terra. [Imagem: ESA/HPF/DLR]

Gravidade não constante

Hoje, a gravidade é considerada uma constante fundamental da natureza.

Mas, e se a gravidade não for constante?

Uma gravidade variável não será suficiente para que você saia flutuando, mas poderá causar uma revolução na física.

"Se G variar o menos que seja, então deduzimos que G depende de um novo campo," diz o cosmólogo Tony Padilla, da Universidade de Nottingham, no Reino Unido. "Pode-se até imaginar um cenário em que esse campo desempenhe um papel na energia escura."

É difícil seguir essa linha em termos experimentais porque a gravidade é uma força muitíssimo fraca - a gravidade da Terra inteira não consegue derrotar a força magnética de um reles ímã de geladeira.

Assim, medi-la é muito difícil.

Medindo a gravidade

Desde que foi medida pela primeira vez em laboratório, em 1798, as medições do valor da gravidade têm variado à exaustão.

Agora, usando instrumentos estado-da-arte, e empregando duas técnicas diferentes, Terry Quinn e seus colegas do Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), na França, fizeram a mais cuidadosa medição da gravidade já realizada até hoje.

O resultado: a gravidade é 240 partes por milhão (ppm) maior do que o valor oficial de G, estabelecido em 2010.

Mais do que isso, o valor é 21 ppm menor do que o obtido pela mesma equipe, usando as mesmas técnicas, em 2001.

Os resultados estão dividindo a comunidade científica.

Erros ou estrelas que queimam mais rápido

Em 2011, a sonda espacial GOCE concluiu o
mapeamento global do campo
gravitacional da Terra.
[Imagem: ESA/AOES Medialab]

Muitos apostam em erros nas medições, mas outros, como Padilla, já começaram a analisar as possibilidades levantadas por uma gravidade "inconstante".

Uma terceira possibilidade é que as medições ultra-cuidadosas feitas agora tenham encontrado o "valor real" de G, que seria então maior do que o considerado até agora.

"Se o valor de G for ligeiramente maior, então nós teremos que voltar e refazer todos os cálculos. As estrelas vão queimar mais rapidamente do que pensávamos porque consome mais energia lutar contra uma força gravitacional mais forte," comentou Clare Burrage, da Universidade de Nottingham, que não está envolvida nos experimentos.

Novas ideias deverão vir à tona no início do ano que vem.

Para ouvir críticas e sugestões, a equipe de Quinn está organizando uma conferência mundial para discutir a medição do valor de G que eles acabam de anunciar.

O evento deverá ocorrer na Sociedade Real de Londres, em Fevereiro de 2014.

Bibliografia:

New ultrahigh-resolution picture of Earth's gravity field
Christian Hirt, Sten Claessens, Thomas Fecher, Michael Kuhn, Roland Pail, Moritz Rexer
Geophysical Research Letters
Vol.: Article first published online
DOI: 10.1002/grl.50838

Improved Determination of G Using Two Methods
Terry Quinn, Harold Parks, Clive Speake, Richard Davis
Physical Review Letters
Vol.: 111, 101102
DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.101102

Fonte: Inovação Tecnológica