SEARA DA CIÊNCIA
    GEOLOGIA
    A ISOSTASIA

MEDINDO A FORMA DA TERRA

Todo mundo esclarecido, depois das descobertas marítimas e do avanço da ciência nos séculos 15 e 16, já sabia que a Terra é uma grande bola girando em torno do Sol. Mas, seria essa bola uma esfera perfeita ou teria algum achatamento? Isaac Newton, em seu livro, os Principia, deu um palpíte: a Terra deveria ser um pouco achatada nos polos e ligeiramente barrigudinha no equador, por causa de seu movimento de rotação em torno do eixo polar.

Se Newton estivesse certo, o comprimento de um grau medido em algum meridiano do planeta seria maior perto dos polos que perto do equador. A figura ao lado mostra esse caso com um certo exagero para facilitar a visualização. Acontece que Newton era inglês e, nos séculos 17 e 18 a rivalidade entre a Inglaterra e a França não se continha na política e transbordava para a ciência. E na França havia gente influente que garantia que a Terra era achatada, não nos polos mas no equador. Os astrônomos mais importantes da França eram Giovanni e Jacques Cassini, pai e filho, que fizeram algumas medidas do comprimento de um grau perto de Paris, em 1700, e afirmavam que Newton estava redondamente enganado. Baseados em suas medidas, os Cassini afirmaram que o raio polar da Terra era maior que o raio equatorial. Isso era o contrário do que Newton tinha previsto. Os franceses ficaram felizes em contradizer o grande Newton, mas, pelo menos foram cientificamente honestos e resolveram organizar duas expedições para tirar a dúvida. Ainda mais porque havia um cientista francês que apoiava abertamente a opinião de Newton. Esse dissidente era Pierre Louis Moreau de Maupertuis, mais um dos inúmeros personagens pitorescos que povoavam a ciência europeia daqueles tempos. Quem mais gozou com a cara de Maupertuis foi Voltaire, apesar de concordar com ele na controvérsia sobre a forma da Terra. Voltaire era fã de Newton mas não se cansava de satirizar seu conterrâneo. Talvez até gostasse dele, mas Voltaire era do tipo que preferia perder um amigo que uma piada.

Para solucionar essa controvérsia sobre a forma da Terra, a Académie Royale des Science, por ordem de Louis XV, mandou várias equipes de cientistas para diferentes pontos do planeta, com o objetivo de medir com precisão o comprimento do arco correspondente a 1 grau do meridiano. Uma delas, chefiada por Charles-Marie de La Condamine, veio para a América do Sul e percorreu trilhas muito acidentadas no Peru e no Equador. La Condamine apoiava os Cassini e esperava encontrar evidências para o achatamento da Terra no equador. Outra, chefiada exatamente por Pierre Maupertuis, dirigiu-se ao Ártico, para a Lapônia, na Finlândia. Ambas foram recheadas de contratempos e dificuldades. Na Lapônia, Maupertuis e sua turma enfrentaram mosquitos, problemas com as renas e um frio de lascar só aplacado um pouco pelos 400 litros de aguardente que tiveram o cuidado de levar na bagagem. Maupertuis, que era um mulherengo, logo se ligou a duas lapãs que o acompanharam durante toda a missão e acabaram indo com ele para Paris. Mais um motivo para as gozações de Voltaire.

Na América do Sul, para onde vieram La Condamine e Pierre Bouguer, as coisas ainda foram mais difíceis. O terreno que escolheram para suas medidas era extremamente acidentado, a altitude era um desafio e os nativos não eram muito amistosos com a equipe de exploradores. E, pior: os resultados que obtiveram com grande sofrimento apoiavam Newton e o achatamento nos polos. La Condamine e Bouguer acabaram brigando entre si e voltaram à França depois de vários anos, derrotados e insatisfeitos.

Portanto, o resultado das medidas das duas equipes, obtidos com enorme custo, foi desastroso para os Cassini. Ficou mesmo comprovado que a Terra é achatada nos polos e cerca de 45 quilômetros mais bojuda no equador. Quando Maupertuis voltou (com suas lapãs), Voltaire, como sempre, não perdoou e escreveu uma poesia que acaba assim: "Vous avez confirmez dans les lieux pleins d´ennui - Ce que Newton connut sans sortir de chez lui." ("Você confirmou em cantos cheios de desgosto - O que Newton sabia sem sair de seu posto.")

Nessa altura, vale a pena conhecer as técnicas usadas por esses cientistas para medir o comprimento de um arco meridiano. Como a distância entre os dois pontos extremos era muito grande, não dava para medir essa distância diretamente com uma trena, é claro. Ainda mais levando em conta que o terreno era cheio de altos e baixos, com pântanos e mata cerrada pelo meio. Por essa razão eles usavam a técnica da triangulação. Esse processo consiste em estabelecer uma rede de triângulos começando no ponto inicial e terminando no final. Em cada triângulo, basta medir um dos lados (o que for mais conveniente, é claro) e os ângulos em cada ponta desse lado. Dessa forma, como todo aluno de geometria sabe, os outros dois lados do triângulo ficam determinados sem precisar medí-los diretamente. Passando de triângulo em triângulo acaba-se obtendo a distância entre os pontos A e B com boa precisão. A figura ao lado, adaptada do mapa usado por Maupertuis, mostra como ele mediu a distância entre dois pontos perto de Tornio, no círculo ártico. O resultado que ele achou mostrou que o comprimento do grau meridiano nessa posição era cerca de 1500 metros maior que o medido próximo ao equador. Portanto, Maupertuis estava correto, Newton tinha razão e a Terra é mesmo achatada nos polos. A tabela abaixo mostra os resultados obtidos por Maupertuis em Tornio, por outros em Paris e por La Condamine em Quito. Os valores estão em uma unidade chamada "toise", utilizada antes que a Revolução Francesa inventasse o sistema métrico. 1 toise equivale a 1,9 metros.

Pierre Bouguer, membro da equipe de la Condamine não ficou convencido dos resultados obtidos e pôs a culpa no colega. Por essas alturas, os dois já estavam de ponta um com o outro. Bouguer passou a dizer que os resultados que tinham obtidos estavam viciados por causa das enormes montanhas no Equador, enquanto que no Ártico o relevo era plano. Segundo ele, a massa das montanhas nas vizinhanças de Quito estariam causando erros na determinação das posições escolhidas para as triangulações. Por essa razão, em passagem pelo Peru, ele resolveu medir a densidade média da Terra a partir da atração gravitacional entre uma montanha e um pêndulo. Os resultados que obteve e suas importantes consequências serão relatados no próximo capítulo.


Modelos de Isostasia.