¿Cómo ha llegado a ser que la luna gira exactamente a la misma velocidad que la tierra, por lo que solo nos revela un lado de la luna?

P: ¿Cómo ha llegado a ser que la luna gira exactamente a la misma velocidad que la Tierra, por lo que solo nos revela un lado de la luna?

Solía ​​rotar mucho más rápido, pero la gravedad de la Tierra lo ralentizó hasta que se sincronizó con su órbita.

Así es cómo:

  • La Tierra causa una protuberancia de marea en la luna (tal como la luna causa en la Tierra).
  • Cuando se formó la luna, estaba mucho más cerca y parcialmente fundida, por lo que este bulto de marea era mucho más grande de lo que es hoy (como lo fue el nuestro).
  • La rotación de la luna continuamente llevaba su protuberancia de marea hacia el este (al igual que la nuestra).
  • Esto significa que la gravedad de la Tierra estaba tirando constantemente del bulto hacia el oeste de la luna, frenando la rotación de la luna (al igual que el bulto de marea de la luna está ralentizando ligeramente la rotación de la Tierra hasta el día de hoy).
  • Este proceso continuó durante muchos millones de años: la luna tirando de nosotros, la Tierra tirando de la luna, la rotación de la protuberancia de cada cuerpo resistida por la gravedad del otro. Debido a que la luna es mucho más pequeña que nosotros, se desaceleró más rápido, pero nuestro día también se desaceleró, tal vez de tan solo 5 horas por día a lo que es ahora. Debido a que la luna nos orbita, el tira y afloja de la guerra también lo elevó a una órbita cada vez más alta, pero esa es otra cuestión.
  • Finalmente, la rotación de la luna se desaceleró hasta que coincidió con su período orbital. Luego se atascó, y así permanece. La gravedad de la Tierra todavía crea una protuberancia de marea en la luna, pero esa protuberancia ahora siempre se enfrenta a la Tierra. Cualquier cosa que pueda hacer que la luna gire más rápido o más despacio causaría que ese bulto de marea se mueva desde el punto muerto apuntando hacia la Tierra, y sería resistido por el tirón de la Tierra sobre el bulto. Entonces, a menos que algo realmente, muy, muy grande aparezca y golpee la luna, permanecerá bloqueada con su cara actual hacia la Tierra hasta que el sol nos trague a los dos.

Por cierto, este mismo proceso le sucede a todas las lunas, en todas partes del universo, siempre que cumplan ciertas restricciones de masa y distancia.

Gracias por el A2A.

La luna está bloqueada por la marea a la Tierra; eso significa que gira alrededor de su eje a la misma velocidad que orbita la Tierra, por lo que el mismo lado siempre se enfrenta a la Tierra.

El bloqueo de mareas funciona en función de la gravedad. La clase de física de la escuela secundaria nos enseña a considerar que cada objeto tiene un punto adimensional en el que actúa la gravedad, el “centro de gravedad”, y para objetos pequeños, esto funciona bastante bien. Los objetos más grandes, como los planetas, son un poco más complejos.

El efecto de la gravedad disminuye con el cuadrado de la distancia entre dos objetos. Mueva dos objetos dos veces más separados, la atracción gravitacional entre ellos disminuye cuatro veces. Cuando se habla de objetos del tamaño de un planeta como la Tierra y la Luna, a las distancias que están separados, el diámetro del planeta se vuelve significativo. El lado cercano de la luna es atraído por la Tierra más fuerte que el centro, que es atraído más fuerte que el lado lejano. Esto alarga un poco la luna. (La luna tiene un efecto similar en la Tierra, por eso los océanos suben y bajan. Mareas. ¿Entiendes?)

Entonces la luna se extiende hacia la Tierra. Si la parte estirada girara lejos de la Tierra debido al giro de la luna, la gravedad actuaría sobre la protuberancia y la ralentizaría, hasta que la protuberancia siempre apuntara hacia la Tierra. Eso es exactamente lo que sucedió, y por qué solo 24 humanos han visto el otro lado con sus propios ojos. Casi todas las lunas de cualquier tamaño están bloqueadas por mareas en sus planetas, y Mercurio tiene un extraño bloqueo de marea de 2/3 con el Sol. Plutón y Caronte tienen un tamaño tan cercano que están mareadamente unidos entre sí.

¡Qué gran pregunta! La Luna gira alrededor de su eje cada 29.5 días (al igual que la Tierra gira alrededor de su eje todos los días), es por eso que la luna tiene fases, ya que diferentes partes de su superficie están expuestas al Sol en el transcurso de un mes. También le toma a la Luna 29.5 días completar su órbita alrededor de la Tierra (esto es relativo a la Tierra; desde la perspectiva del Sol, solo le toma 27.3 días a la Luna completar su órbita, pero durante este tiempo la Tierra se ha estado moviendo en su órbita alrededor del Sol, y la Luna necesita un par de días extra para “ponerse al día”). Debido a que el tiempo que tarda la Luna en orbitar la Tierra es el mismo que tarda en girar sobre su eje, siempre vemos la misma cara de la Luna.

No es solo una coincidencia que estas dos cosas sucedan a la misma velocidad: creemos que hace mucho tiempo la Luna realmente rotó más rápido de lo que orbitaba, por lo que si hubiéramos estado alrededor, habríamos podido ver diferentes caras de la luna. Sin embargo, las rotaciones de la Luna disminuyeron debido a las llamadas fuerzas de marea : el lado de la Luna que está más cerca de la Tierra siente un tirón ligeramente más fuerte debido a la gravedad de la Tierra que el lado de la Luna alejado de la Tierra, por lo que se deforma un poco, se alarga un poco más en la dirección hacia la Tierra. A medida que los diferentes lados de la Luna miraban a la Tierra, diferentes partes de la Luna se deformarían, y toda esta deformación produjo mucha fricción. Esta fricción desaceleró la rotación de la Luna durante mucho tiempo, hasta que finalmente el mismo lado siempre se enfrentó a la Tierra, y la parte deformada ya no tuvo que moverse.

La gravedad de la Luna hace exactamente lo mismo con la Tierra: las aguas en el océano en el lado de la Tierra que mira a la Luna son más fuertemente atraídas por la Luna que las que están alrededor de la Tierra, que a su vez son más fuertes atraído por la Luna que los que están en el lado opuesto de la Tierra. Esto es lo que produce el ciclo de mareas bajas y altas que puedes ver en el océano. La fricción de estas mareas también está ralentizando la rotación de la Tierra: en el pasado, la Tierra giraba sobre su eje mucho más rápido, por lo que hace miles de millones de años, los días duraban solo unas pocas horas.

Línea de Ciencias UCSB

El efecto se llama “bloqueo de mareas”.

Las mareas son un efecto gravitacional que ocurre porque la atracción de la Tierra sobre las partes de la luna más cercanas es mayor que la atracción sobre el centro de masa de la Luna, que es más alta que la atracción sobre las partes de la luna que están más alejadas.

En la tierra, el efecto es más fácil de ver con los océanos: se obtiene una marea alta en los lados de la tierra más cercanos y más alejados de la luna, y una marea baja en los “lados”.

Supongamos que la luna girara para poder ver todos sus lados. Aunque la luna está (creemos) hecha de roca, se flexionará un poco debido a las mareas. Se abultaría hacia la tierra y lejos, y sería un poco más delgado a los lados.

A medida que la luna gira con respecto a la tierra, esa flexión usaría energía. El único lugar de donde proviene la energía es la rotación de la luna. Durante un tiempo muy largo, la rotación de la luna se ralentizaría, y finalmente se detendría con la misma cara hacia la tierra en todo momento. Una vez detenido, no hay más flexión, y no hay más pérdida de energía.

En la tierra, las mareas también están disminuyendo la velocidad de rotación de la tierra, en aproximadamente 0.017 segundos por día por siglo.

Para conservar el momento angular del sistema de la luna terrestre, a medida que el giro de la luna se desaceleró, la luna se alejó más de la tierra, un efecto que todavía continúa compensando la desaceleración en el giro de la tierra.

La Luna no hace exactamente una rotación cada vez que gira alrededor de la Tierra. Asiente y retrocede cada mes (una palabra que proviene de la palabra luna ). Terminamos viendo casi el 60% con el tiempo. Esto se debe a que la muy grande maria (áreas circulares oscuras) es más desordenada y se ha convertido más o menos en un litoral a la Tierra. El lado lejano de la luna casi no tiene yegua. Puedes fácilmente los cambios en la Luna durante su ciclo AQUÍ:

La luna es lo que ustedes llaman “bloqueada por la marea” a la tierra. Este es el resultado de la fuerte gravedad de la tierra. Esto significa que un día de luna = un año de luna. Si te imaginas a la luna girando alrededor de la tierra, rotará exactamente una vez sobre su eje en el tiempo necesario para girar alrededor de la tierra. Debido a esto, solo vemos un lado.

¿Cómo es que nuestra luna permanece estacionaria en la órbita de la Tierra, sin revelarnos el lado oscuro?

Hay un lado lejano, pero no es lo mismo que el lado oscuro.

La luna es una esfera, la mitad está iluminada por el sol, la otra mitad está en la sombra.

Cuando la luna está entre la Tierra y el Sol, una “luna nueva”, el lado oscuro está hacia nosotros.
Cuando es una “media luna”, puede ver la mitad del lado iluminado y la mitad del lado oscuro.
Solo en una “luna llena” el lado oscuro está completamente fuera de la vista.

Otros ya han explicado el fenómeno del bloqueo de las mareas. Quizás le interese saber que los ingenieros también usan este efecto para ayudar a mantener los satélites apuntando hacia la Tierra.

https://en.wikipedia.org/wiki/Gr

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