¿Pueden la Luna y la Tierra colisionar alguna vez?

NO

La Luna en realidad se está alejando de la tierra.

El Sol está en la mitad de su fase estable de combustión de hidrógeno conocida como la secuencia principal. Pero cuando el Sol entre en la fase gigante roja en alrededor de 5 mil millones de años, las cosas se volverán mucho más difíciles en el sistema Tierra-Luna.
Durante la fase gigante roja, el Sol se hinchará hasta que su atmósfera distendida se extienda para envolver la Tierra y la Luna, que comenzarán a verse afectadas por el arrastre de gas: el espacio a través del cual orbitarán contendrá más moléculas.
La Luna ahora se está alejando de la Tierra y para entonces estará en una órbita que es aproximadamente un 40 por ciento más grande que la actual. Será el primero en deformarse bajo la influencia del Sol.

“El camino real de la Luna es una línea ondulada alrededor del Sol, y se mueve más rápido cuando está un poco más alejado (en la Luna llena) y más lentamente cuando está un poco más cerca (en la Luna nueva)”, dijo Lee Anne Willson, del estado de Iowa. Universidad. “Por lo tanto, el arrastre de gas es más efectivo en la parte más lejana de la órbita y esto pondrá a la Luna en una órbita donde la luna nueva está más cerca de la Tierra que la Luna llena”.
La idea de Willson sobre la desaparición de la Luna, explicada recientemente a Home , es un subproducto inédito de su investigación sobre el destino de la Tierra frente a un Sol en expansión.

Alejándose

Hoy, la Luna está en promedio a 239,000 millas (385,000 kilómetros) de distancia y ha llegado a este punto después de un largo y dramático viaje.
La Luna de la Tierra nació hace unos 4.500 millones de años en una colisión titánica entre nuestro planeta y un hermano del tamaño de Marte, según la teoría principal. El enorme impacto arrojó escombros en órbita alrededor de la joven Tierra y de esta vorágine la Luna se unió.
Durante los últimos miles de millones de años, la gravedad de la Luna ha estado aumentando las mareas en los océanos de la Tierra, que la Tierra gira rápidamente intenta arrastrar por delante de la Luna en órbita lenta. El resultado es que la Luna está siendo alejada de la Tierra por 1,6 pulgadas (4 centímetros) por año y la rotación de nuestro planeta se está desacelerando.
Si se deja sin cesar, la Luna continuará en retirada hasta que tome alrededor de 47 días orbitar la Tierra. Tanto la Tierra como la Luna mantendrían las mismas caras permanentemente giradas una hacia la otra, ya que el giro de la Tierra también se habría reducido a una rotación cada 47 días.

Influencia solar

La mutación del Sol en un gigante rojo proporciona un gran obstáculo para la escapada de la Luna y es probable que garantice que la Luna termine sus días como comenzó; como un anillo de escombros que cortan la Tierra.
“La densidad y la temperatura aumentan rápidamente cerca de la superficie aparente (fotosfera) del futuro Sol gigante”, explicó Willson. A medida que la Tierra y la Luna se acercan a esta región caliente y abrasadora, la resistencia causada por la atmósfera extendida del Sol hará que la órbita de la Luna se desmorone. La Luna se moverá cada vez más cerca de la Tierra hasta que alcance un punto de 11,470 millas (18,470 kilómetros) sobre nuestro planeta, un punto denominado límite de Roche.
“Alcanzar el límite de Roche significa que la gravedad que lo mantiene [a la Luna] unida es más débil que las fuerzas de marea que actúan para separarlo”, dijo Willson.
La Luna se romperá en pedazos y cada cráter, montaña, valle, huella y bandera se dispersará para formar un espectacular anillo de escombros similar a Saturno de 23,000 millas de diámetro (37,000 kilómetros) sobre el ecuador de la Tierra. Los nuevos anillos serán de corta duración. La teoría dicta que eventualmente lloverán sobre la superficie de la Tierra.
“Las partículas de diferentes masas tendrán diferentes tiempos de supervivencia; las partículas más pequeñas se eliminarán primero, y las más grandes al final. La mayoría de las partículas del anillo desaparecerán cuando la Tierra llegue a la fotosfera estelar”, dijo Willson.
Si la fotosfera del Sol llega a la Tierra, nuestro planeta también experimentará resistencia y espiral hacia el Sol para ser incinerado.

Posible fuera

Sin embargo, existen posibles alternativas naturales.
Si el Sol como un gigante rojo se desprende de suficiente material antes de que la Tierra se evapore, nuestro planeta será revelado desde su capullo estelar en un disfraz sin Luna. La Tierra, despojada de su compañera, emprendería una vigilia solitaria cuando el Sol se convierta finalmente en un cadáver estelar llamado enana blanca, que se desvanecerá en negro durante los siguientes billones de años.
Alternativamente, si el Sol hinchado pierde el 20 por ciento de su masa antes de llegar a nuestra vecindad, tanto la Tierra como la Luna podrían evitar la incineración y permanecer juntos enfrentados por la eternidad. El resultado real sigue siendo una incertidumbre teórica porque no se ha observado ninguna estrella gigante roja durante esta fase crucial.

¿Qué es la gravedad? Es una interacción entre objetos que tienen la propiedad que llamamos “masa”. Entonces, ¿qué es la masa? ¿Qué tal esta definición (que es técnicamente incorrecta pero útil): la masa es la cantidad de electrones, protones y neutrones que forman un objeto. Con la masa, la interacción gravitacional es una fuerza con las siguientes propiedades:

  • Depende de la masa de los dos objetos involucrados en la interacción.
  • Cuanto mayor es la masa (para cualquier objeto), mayor es la fuerza gravitacional.
  • Si aumenta la distancia entre los dos objetos, la fuerza gravitacional disminuye.
  • La fuerza gravitacional sobre un objeto en la interacción siempre está en la dirección del otro objeto. En otras palabras, la fuerza gravitacional es una fuerza atractiva.

Hay muchas otras cosas interesantes sobre la gravedad, pero esto será suficiente para comenzar.

EFECTIVO

Entonces tengo una fuerza en la luna. ¿Qué le hacen las fuerzas a un objeto? En resumen, puede decir que obliga a CAMBIAR el movimiento del objeto. Creo que sería una mala idea decir que las fuerzas hacen que las cosas se muevan. Si bien eso puede no ser técnicamente incorrecto todo el tiempo, al menos es engañoso. Permítanme ver tres casos diferentes de fuerzas.
Fuerza de empuje en la misma dirección que la velocidad del objeto. ¿Y si un objeto se mueve hacia la izquierda con una fuerza que empuja en la misma dirección? Aquí hay un diagrama de ese caso.

Una fuerza única y constante hace que el objeto se acelere en este caso. No caigas en la trampa común de pensar que una fuerza constante hace que un objeto se mueva a una velocidad constante. Esto simplemente no es verdad.
Fuerza de empuje en la dirección opuesta a la velocidad del objeto. Este es casi el mismo caso que el anterior, pero para un objeto que se mueve hacia la derecha, la fuerza sería hacia la izquierda.

Aquí el objeto se ralentiza. Pero realmente, esto no es de lo que quería hablar. Si la luna está orbitando la Tierra a una velocidad constante, no se acelera ni se ralentiza.
Fuerza de empuje perpendicular a la velocidad del objeto. Permítanme llamar a esto una fuerza “lateral”.

Si es solo una fuerza lateral, el objeto no se acelera y no se ralentiza. Solo gira. Por supuesto, para ejercer una fuerza lateral continua, la fuerza tendría que apuntar en una dirección diferente a medida que el objeto gira o aún no sería “lateral”. Aquí hay un ejemplo. Tome una pelota al final de una cuerda, o tal vez un yoyo ya que la cuerda ya está unida. Balancea la pelota en un círculo. ¿Por qué se mueve de esta manera? La cuerda tira de la pelota. Pero como la cuerda solo puede tirar en la dirección de la cuerda (no se puede empujar con una cuerda), la pelota tiene una fuerza lateral y cambia de dirección.
¿Puede una fuerza ser lateral y en la dirección de la velocidad al mismo tiempo? Si. En este caso, el objeto aceleraría Y cambiaría de dirección.

VOLVER A LA LUNA

Estoy seguro de que te has dado cuenta de que todavía no respondí la pregunta. ¿Por qué la luna no cae en la Tierra? Tal vez te he dado suficiente información sobre fuerzas para que puedas responder la pregunta tú mismo. O tal vez no. Aquí hay un diagrama del sistema Tierra-Luna.

Oh. No te gusta ese diagrama. Sé por qué, porque está dibujado a escala. Sí, la luna está realmente tan lejos de la Tierra. Nunca lo ves así en los libros de texto porque es demasiado difícil de ver. Aquí está la Tierra-luna con la luna a solo 1/5 de la distancia que se supone que es (pero el tamaño relativo correcto).

Aquí puedes ver que la flecha roja representa la fuerza gravitacional en la luna. Si la luna se moviera en un círculo perfecto, la fuerza gravitacional siempre sería “lateral” y solo haría que cambiara de dirección.
¡Pero espera! Hay más. ¿Adivina qué? La luna tira de la Tierra con la misma magnitud de fuerza que la Tierra, ya que es la misma interacción. ¿Pero esto no haría que la Tierra se moviera en un círculo? Sip. Esencialmente, lo hace. Lo único es que la masa de la Tierra es 81 veces mayor que la masa de la luna. Esto significa que aunque se mueve en un círculo, se mueve en un círculo mucho más pequeño. El círculo alrededor del cual se mueve la Tierra es tan pequeño que el centro de este círculo está dentro de la Tierra. Genial, ¿no es así?

LA LUNA REAL

Dije que la fuerza gravitacional en la luna sería “lateral” si la luna se moviera en un círculo perfecto, pero no es así. Permítanme dibujar un diagrama exagerado del sistema de la Luna terrestre con una órbita no circular.

Quizás sea difícil de ver, pero en este caso la fuerza gravitacional en la luna NO es perpendicular a la velocidad. ¿Qué pasa en este caso? Bueno, parte de la fuerza gravitacional está en la misma dirección que la velocidad, la luna aumentará en velocidad. Además, dado que parte de la fuerza es lateral, la luna cambiará de dirección. Esto es lo que sucede con la mayoría de las órbitas. La luna se acerca a la Tierra y se acelera al hacerlo. A medida que la luna se aleja de la Tierra, sucede lo contrario. Esta es parte de la razón detrás de Super Moon que fue popular hace un tiempo.

A medida que la Luna orbita alrededor de la Tierra, adquiere una pequeña cantidad de momento angular de la tierra, ralentizando la velocidad de rotación de la Tierra y haciendo que la órbita de la Luna aumente de diámetro.

Esto sucede cuando el bulto de marea de la Tierra tira de la Luna.

La Tierra eventualmente puede perder la Luna. Luego, la Luna orbitará al sol en aproximadamente la misma órbita que la Tierra, proporcionando oportunidades para la colisión.

Sin embargo, lo más probable es que la rotación de la tierra disminuya hasta que la tierra quede bloqueada por la marea con la luna, de modo que la tierra gire en el mismo período que la órbita de la Luna.

Solo si sales y empujas. Difícil.

La atracción gravitacional entre los dos está equilibrada por su órbita mutua alrededor de un cneter de masa común. Dado que la interacción de las mareas desacelera constantemente la luna en su órbita alrededor del centro de masa común, se aleja constantemente a poco más de tres centímetros por año.

¿Pueden ellos? Si. ¿Es probable que suceda alguna vez? No.
La Luna está en una órbita acelerada alrededor de la Tierra. Está ganando distancia de nosotros en centímetros / año. ¡A menos que las fuerzas externas actúen sobre él, eventualmente la Luna escapará de la atracción de la Tierra y luego terminaremos!

la única forma es si una gran masa como un planeta deshonesto o una estrella pasa lo suficientemente cerca del sistema solar y pasa en el momento y lugar adecuados para cambiar la órbita de la luna. Esto incluye un gran asteroide que golpea la luna a gran velocidad, aunque la luna podría romperse primero

ver también
¿Existe un evento científicamente posible (no necesariamente probable) que pueda hacer que la luna choque con la Tierra?

No. En realidad, la distancia entre la Tierra y la Luna aumenta a razón de ~ 3,5 cm cada año.

Si desea estrellar la Luna en la Tierra, deberá cambiar la energía cinética almacenada en la órbita de la luna, ya que no es suficiente para mantener la órbita de la Luna.

Eventualmente colisionarían aunque el equilibrio entre la velocidad orbital de las lunas masivas y la atracción de la Tierra es un buen equilibrio. La luna y la Tierra imparten cierto impulso el uno al otro. pero esa colisión está tan lejos en el futuro que probablemente será superada por el sol expandiéndose en un gigante rojo y absorbiéndolos a ambos.

La luna se está alejando lentamente de la Tierra en aproximadamente 1.5 pulgadas por año. La interacción de las mareas entre los océanos de la tierra y la luna le da a la luna un poco de energía extra y ralentiza la rotación de la tierra unos pocos microsegundos por año.

La gravedad de la tierra es suficiente para mantener la luna a su distancia. Pero no es eterno. La luna se aleja del ámbito de la tierra. 1 mes en el calendario lunar es de 29 días, y aumenta cada cierto tiempo. Eso significa que la luna nunca se acerca lo suficiente como para chocar con la tierra. Pero en el futuro lejano puede perder su órbita y liberarse del ámbito de la Tierra. Y es posible que no estemos allí para presenciar eso 😛

No chocarán. La pregunta es, ¿la tierra chocará alguna vez con el sol? La situación es la misma en la tierra y la luna también.