¿Qué significa cuando se dice que la luna está bloqueada por las mareas?

El bloqueo de marea es el nombre dado al fenómeno cuando el período orbital de un objeto coincide con su período de rotación. La luna tarda 27.30 días en dar la vuelta a la Tierra y 27.30 días en girar una vez alrededor de su eje. Esto da como resultado la misma cara de la Luna siempre mirando a la Tierra. Esto no siempre fue cierto, pero durante miles de millones de años el acoplamiento de las mareas de la Tierra y la Luna ha llevado a esta sincronización. [Al medir la distancia entre dos objetos que interactúan gravitacionalmente, usamos el centro de cada cuerpo como punto de partida para esa medición. Dado que el radio de la Tierra de 6,371 kilómetros es mayor que la distancia de 4,800 kilómetros entre la Tierra y el baricentro del sistema Tierra-Luna ; el baricentro se encuentra dentro de la Tierra, a unos 1.600 kilómetros debajo del lugar donde la Luna se encuentra sobre la cabeza.]

Al igual que la Luna causa mareas en los océanos de la Tierra, la fuerza del campo gravitacional de la Tierra aumenta las “mareas” de cuerpo sólido en la Luna, lo que hace que la Luna se deforme ligeramente en un cuerpo no esférico. Cuando se formó la Luna por primera vez, estaba más cerca de la Tierra de lo que está ahora, por lo que la amplitud de las mareas era bastante mayor, además, la Luna estaba fundida en ese momento, por lo que respondió aún más fuertemente a la deformación de las mareas impuesta. sobre él por el campo gravitacional de la Tierra.

Como resultado, la forma de la Luna no es realmente una esfera perfecta. La Luna originalmente giraba más rápido de lo que es ahora, de modo que hace 3-4 mil millones de años giraba en su eje mucho más rápido que en su órbita. El bloqueo de mareas funciona por la fuerza gravitacional más fuerte en el lado del satélite que lo enfrenta en comparación con el lado lejano. Este tirón gravitacional diferencial hace que el objeto se hinche ligeramente, experimentando un torque que lo obliga a permanecer frente al cuerpo principal. Durante un período de tiempo, el satélite que inicialmente giraba sobre su eje a alta velocidad se desaceleró y finalmente se bloqueó por mareas.

En realidad, en el caso del sistema Tierra-Luna, la sincronización aún no está completa. La Tierra está disminuyendo lentamente su período de rotación y, finalmente, la Tierra y la Luna tendrán exactamente el mismo período de rotación, y estos también serán exactamente iguales al período orbital. Al mismo tiempo, la separación entre la Tierra y la Luna aumentará lentamente de tal manera que conserve el momento angular para todo el sistema.

Por lo tanto, dentro de miles de millones de años, la Tierra siempre mantendrá la misma cara volteada hacia la Luna, así como la Luna ya siempre mantiene la misma cara volteada hacia la Tierra.

Significa que la rotación del cuerpo en órbita está sincronizada con su órbita:

La razón por la que esto se llama bloqueo de marea es que es causada por la gravedad de la Tierra que tira de manera diferente en diferentes concentraciones de masa dentro de la luna (y viceversa). Si bien normalmente asociamos ese tirón con nuestro océano, todos estos tirones desiguales entre cuerpos en órbita se llaman mareas.

El bloqueo de mareas es un fenómeno que hace que un cuerpo en órbita siempre presente la misma cara a otra, porque su período de rotación alrededor de su propio eje es exactamente el mismo que su período de revolución alrededor del otro cuerpo. Es por eso que solo vemos una cara de la Luna. Está mareada a la Tierra.

Ocurre porque la luna no es uniformemente densa en todo su recorrido. La densidad desigual hace que la atracción gravitacional de la Tierra en las partes más densas de la Luna sea mayor que en las partes menos densas. Esto ralentiza la rotación de la Luna sobre su eje. Sin embargo, gracias a la ley de conservación de la energía, la energía tiene que ir a algún lado. Acelera la revolución de la Luna alrededor de la Tierra. Cuando han alcanzado un punto de equilibrio perfecto, el tiempo de rotación es igual al tiempo de revolución, y el mismo lado de la Luna siempre se enfrenta a la Tierra.

Esto también le está sucediendo a la Tierra, solo que mucho más lentamente porque la Tierra tiene mucha más masa. Su rotación se ralentiza muy ligeramente todo el tiempo. Eventualmente quedará bloqueado por la marea en la Luna.