Estimados lectores, nuevamente nos vamos de copas. Hoy, una taberna irlandesa donde con unas buenas Guiness pasaremos un ratito entretenido. Todos hemos oído hablar de las mareas, pero ¿sabemos exactamente por qué se producen? Sí, hemos oído hablar de que las causa la gravedad de la Luna y esas cosas, pero estoy convencido de que los detalles de hoy les van a resultar interesantes.
Las fuerzas de marea se producen debido a que la gravedad varía con la distancia. Si la gravedad fuera constante en todo el espacio, no habría fuerzas de marea. Dato importante. Como bien saben, Newton halló hace mucho una fórmula que explicaba bastante bien el comportamiento de los cuerpos celestes (y terrestres):
Lo que esta fórmula nos cuenta es que a mayor masa de los implicados, mayor será la fuerza gtravitatoria. También nos cuenta que cuanto mayor sea la distancia, menor será la fuerza. Veamos en una de nuestras servilletas, tras apartar los panchitos y las birras para que no estorben, qué les pasaría a cuatro masas (puntos) que sufrieran la atracción terrestre:
Sevilleta 1: en la parte superior empezamos con cuatro masas que forman un cuadrado. Nótese que la masa 1 está más cerca de la Tierra que la 2 y que la 3 y la 4 están a la misma distancia. Si dejamos que caigan un poquito, exagerando los efectos, pasarían a estar tal y como se muestran en la parte inferior: La masa 1, al estar más cerca de la Tierra, ha sufrido mayor atracción y por tanto se ha movido más que la 2. Vemos que nuestro cuadrado inicial ya no lo es. Se ha estirado. Al mismo tiempo, las masas 3 y 4, como ambas caen
hacia el centro de la Tierra, se han acercado entre ellas. Así que nuestro cuadrado inicial no sólo se ha alargado sino que también se ha estrechado.
Si ahora sustituimos este cuadrado al que afecta la gravitación terrestre por la misma Tierra, a la que afecta la atracción Lunar, podremos ver claramente el origen de las mareas:
Servilleta 2: Efectos de marea de la Luna sobre la Tierra. La Tierra se achata y se alarga, igual que nuestros cuatro puntos de la servilleta anterior. El agua se deforma más que la roca: a pesar de que hay mareas terrestres, son de pocos centímetros y no nos damos cuenta de ellas. Las que vemos son las mareas de agua. En esta servilleta, en España estaríamos en marea baja. Como la Tierra gira sobre sí misma una vez cada 24 horas, habría dos mareas altas al día si la Luna no se moviera. Como además la Luna da una vuelta alrededor de la Tierra cada 28 días, resulta que tenemos 2 mareas al día debidas a la rotación terrestre y 2/28 de marea más debidas a la traslación lunar. Por eso no se repiten exactamente las horas de marea de un día para otro.
Las mareas se producen, insisto, porque cuando tenemos un cuerpo lo suficientemente grande hay una diferencia importante entre la fuerza que sufre la parte más cercana y la parte más lejana de ese cuerpo al cuerpo que provoca las mareas.
El Sol hace más fuerza sobre la Tierra que la Luna. Pero como el Sol está mucho más lejos, la diferencia de fuerza entre la parte de la Tierra más cercana al Sol y la más alejada no es tan grande, aunque se note. Por eso hablamos de mareas vivas y mareas muertas. Cuando el Sol, la Tierra y la Luna están en línea (en las fases de luna nueva y luna llena), las mareas son más altas, ya que se juntan los efectos del Sol y la Luna. Cuando estamos en cuadratura con Sol y Luna, las mareas generadas por el Sol atenúan las mareas provocadas por la Luna, y suelen ser más bajas.
Servilleta 3: Diferencia entre mareas vivas y mareas muertas.
A causa de las mareas, la Tiera y la Luna sufren lo que técnicamente se denominan "achuchones", que las obligan a comprimirse y descomprimirse. Esto cuesta energía. ¿De dónde sale? De la energía de rotación. La Luna nos muestra siempre la misma cara (más o menos) porque a causa de las compresiones y descompresiones que lleva sufriendo durante miles de millones de años ha ido perdiendo energía de rotación hasta igualar su velocidad angular de rotación con su velocidad angular de traslación alrededor de la Tierra. Lo mismo le pasa al sistema Plutón-Caronte.
Bueno, en realidad no es exactamente la misma cara: hay un movimiento, llamado "libración", que hace que la Luna oscile levemente. En esta imagen, que es una superposición de fotos tomadas durante un ciclo lunar completo, puede apreciarse esta oscilación. Debido a ella, desde la Tierra vemos en realidad el 59% de la superficie lunar, no el 50% que podríamos suponer cuando nos cuentan que sólo vemos una misma cara.
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