Há meio século que os cientistas sabem que os hemisférios norte e sul da Terra têm quase exactamente o mesmo albedo – a quantidade de luz solar que reflectem de volta para o espaço. Isto aplica-se mesmo que os dois hemisférios pareçam muito diferentes, com o hemisfério norte tendo mais terra e o hemisfério sul tendo mais oceano.
Agora os pesquisadores descobriram outra simetria surpreendente escondida nos dados: as metades oriental e ocidental da Terra também parecem refletir a mesma quantidade de luz solar, relataram eles em um estudo publicado em 3 de junho na revista. Natureza. Eles descobriram que a linha divisória fica ao longo de um grande círculo que circunda todo o planeta. É composto por duas linhas de longitude: os meridianos de 27 graus leste e 153 graus oeste, que se estendem do Pólo Norte ao Pólo Sul através da Europa Oriental, Turquia, África Central, Noruega e Alasca.
“Dado que a Terra é aproximadamente esférica, não é surpreendente que se possa dividi-la em dois hemisférios não sobrepostos que refletem quantidades iguais de luz solar”, escrevem os autores no artigo. Mas o que é surpreendente, escrevem eles, é o quão próximos estão. A probabilidade de os hemisférios refletirem a luz solar natural a uma distância de 0,01 watt por metro quadrado um do outro é inferior a 3%.
Se a simetria for uma parte fundamental do clima da Terra, esta descoberta poderá ajudar os cientistas a testar e possivelmente melhorar os modelos climáticos globais para prever o aquecimento futuro.
Simetria secreta
Embora o mecanismo exato para a simetria norte-sul tenha escapado aos cientistas durante décadas, os autores do estudo disseram que podem ter identificado uma razão por trás da sua descoberta.
Desde o início da corrida espacial no final da década de 1950, os cientistas queriam descobrir o albedo da Terra. “Essa era uma questão realmente candente na época”, Norman Loebum cientista atmosférico que lidera o projeto Nuvens da NASA e o Sistema de Energia Radiante da Terra (CERES) que não esteve envolvido no novo estudo, disse ao Live Science. E há cerca de meio século, eles descobriram isso com imagens de satélite.
O albedo planetário da Terra é de cerca de 29%, segundo a pesquisa. Isto significa que cerca de 0,29 da radiação solar que atinge a Terra é refletida de volta para o espaço. Em contraste, um espelho perfeito teria um albedo de 1, pois refletiria de volta 100% da luz que atingiu.
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Outras análises mostraram que o albedo do Hemisfério Norte era o mesmo que o do Hemisfério Sul, embora pesquisas recentes de coautoria de Loeb sugiram que o O hemisfério norte agora absorve mais luz que o sulprovavelmente devido ao derretimento da neve e do gelo, à diminuição da poluição do ar e ao aumento do vapor de água.
Deixando de lado esse desequilíbrio recém-descoberto, Zhang, pesquisador do Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais da Universidade do Colorado Boulder, e seus colegas se perguntaram se outros pares de simetria haviam sido negligenciados ou se eram considerados triviais demais para serem investigados, escreveu Zhang em um artigo. blog.
Para identificar a simetria, Zhang e os seus colegas analisaram 25 anos de observações de satélite, de 2001 a 2025, recolhidas pelo programa CERES, que utiliza satélites para medir o orçamento energético da Terra. Os instrumentos nesses satélites medem a quantidade de luz solar refletida que retorna ao espaço, bem como a quantidade de calor emitida pela Terra.
O albedo da Terra é moldado por muitos fatores; nuvens, oceanos, neve, gelo e terra refletem, cada um, uma quantidade diferente de luz solar. Esta reflexão afecta o clima da Terra, pelo que compreendê-la é a chave para uma compreensão precisa do clima no futuro.
Depois de realizar a análise inicial, Zhang escreveu que ficou “absolutamente surpreso” e cético em relação ao que viu, mas três características se destacaram.
Primeiro, a simetria é exclusiva do meridiano de 27 longitude leste. Se você deslocar a linha para outra longitude, a simetria desaparece. Em segundo lugar, é consistente ao longo de um conjunto de dados de 25 anos. Finalmente, existe uma “simetria tripla”: os dois hemisférios contêm proporções semelhantes de oceano sem gelo, experimentam efeitos de nuvens semelhantes e refletem quantidades semelhantes de luz solar sob céus claros.
Conexão El Niño
Zhang e seus autores levantaram a hipótese de que a simetria Leste-Oeste está ligada ao A criança-Oscilação Sul (ENSO), um padrão climático recorrente que altera as temperaturas dos oceanos e o clima em todo o mundo. Quando examinaram as pequenas mudanças no comprimento exato desta simetria, encontraram correlação com o registro ENSO.
Nos trópicos, um ciclo gigante de ar chamado circulação de Walker funciona como uma grande correia transportadora. O ar quente e úmido sobe no oeste, viaja para o leste na atmosfera e depois esfria e afunda, antes de soprar de volta para oeste na superfície. Essa circulação atua como mecanismo de ajuste do albedo, segundo o estudo.
A circulação de Walker ajuda a determinar a diferença entre El Niño e La Niña, padrões climáticos recorrentes baseados em ventos alísios mais fracos ou mais fortes do Pacífico, respectivamente.
Nos anos de La Niña, a circulação é mais forte, criando águas mais quentes e, portanto, o hemisfério oriental tem mais nuvens, refletindo um pouco mais de luz solar. Durante o El Niño, a circulação torna-se mais fraca, a água quente espalha-se pelo Oceano Pacífico e assim o hemisfério ocidental reflecte mais. Ao longo de muitos anos, as oscilações são médias, ajudando a manter a simetria leste-oeste de longo prazo centrada perto de 27 graus leste.
A linha imaginária corre ao longo dos meridianos de 27 graus leste e 153 graus oeste.
(Crédito da imagem: PeterHermesFurian via Getty Images)
“A natureza lança-nos surpresas, por isso é uma surpresa interessante que este grau de longitude pareça dividir o mundo de forma muito simétrica”, disse Loeb. “É realmente interessante que exista este ponto único de longitude a 27 graus.”
Uma vez que os modelos são concebidos para simular as interacções da Terra entre a atmosfera, os oceanos, a terra, a crosta e outras partes, a nova simetria oferece outra forma de testar se os modelos climáticos actuais são precisos. “Penso que o benefício a curto prazo deste tipo de descoberta é que se trata de mais um teste aos modelos climáticos”, observou Loeb.
Mas quando os cientistas testaram a forma como os modelos actuais previam uma nova simetria, “os modelos não se saíram muito bem”, disse Loeb. “Eles não produziram esta simetria Leste-Oeste.” Este problema pode “contribuir para a incerteza contínua nas projeções climáticas”, segundo o estudo.
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