Astronomía

¿Cómo afectarán las mareas solares a la rotación de la Tierra una vez que esté bloqueada por mareas con la Luna?

¿Cómo afectarán las mareas solares a la rotación de la Tierra una vez que esté bloqueada por mareas con la Luna?


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Tengo entendido que las fuerzas de marea de la Luna que actúan sobre la Tierra hacen que ralentice su rotación y, debido a que se conserva el momento angular, la órbita de la Luna se expande posteriormente. Esto continúa hasta que la rotación de la Tierra es sincronizada con la órbita de la Luna, dejando ambos cuerpos bloqueados entre sí.

Sin embargo, una vez que eso suceda, ¿cómo afectarán las fuerzas de marea ejercidas por el Sol en la Tierra (que son más débiles que las de la Luna) la rotación de la Tierra? ¿Harían que la Tierra comenzara a girar de nuevo y, por tanto, que la órbita de la Luna se encogiera?

PD Me doy cuenta de que la Tierra no está destinada a estar bloqueada por mareas con la Luna hasta después de que el Sol se convierta en un gigante rojo, por lo que, en aras de la simplicidad, asuma que el sistema Tierra-Luna sobrevive ileso sin ser perturbado.


¿La luna que causa las mareas viola la conservación de la energía?

Es un hecho simple que la luna provoca mareas en la tierra. Pero estas mareas parecen violar la conservación de la energía.

¿Por qué exactamente sería esto? Bueno, piénsalo de la forma en que lo estoy pensando, el océano es un cuenco de agua, está bien. Ahora la "luna" está justo encima de ese cuenco de agua y el agua es atraída hacia él, lo que hace que se retire de los lados del cuenco y se abulte más hacia esa pequeña "luna". A medida que el agua se retira, se frota con los lados del recipiente, lo que provoca fricción. A medida que la luna gira y se “aleja”, el agua del cuenco vuelve a su estado original provocando fricción en el proceso.

Ahora, con esta imagen, ¿puedes visualizar mejor por qué creo que la luna que causa las mareas es una violación de la conservación de la energía? ¿Y también puede explicar por qué puede que no sea así?


  • La diferencia entre la fuerza de gravedad en los lados diurno y nocturno de la Tierra es de aproximadamente mitad eso debido a la Luna.
  • La Tierra es mucho más grande, por lo que las mareas terrestres en la Luna son más grandes.
  • Este calor quitaría energía a la rotación de la Luna.
  • La Luna se ralentizaría hasta que su rotación y períodos orbitales fueran los mismos, deteniendo la compresión.

Es por eso que la Luna siempre mantiene la misma cara hacia la Tierra, como vimos en la Lección 8.

Debido a que los períodos de rotación y órbita son los mismos, decimos que la Luna está bloqueada en un Resonancia de marea 1: 1 con la Tierra.


Similar al proceso de las erupciones solares, el viento solar se crea empujando la energía hacia la superficie del sol, la corona. La corona es la luz visible que ponemos del Sol durante un eclipse solar. Desde allí, la fuerza del flujo expulsa millones de toneladas de plasma al espacio cada segundo. Crea nubes gigantes de gas de escape que pueden alcanzar temperaturas de millones de grados Fahrenheit. Las temperaturas en la superficie del Sol son tan altas que la gravedad del Sol no puede retener las partículas que se calientan rápidamente, por lo que se alejan de la estrella. & Hellip

A veces, la órbita de un asteroide se puede alterar y acercarse al Sol, lo que significa que también se está acercando a la Tierra. Este puede haber sido el caso del impactador Chicxulub. (6) Los objetos más grandes, como el impactador Chicxulub, pueden atravesar la atmósfera cuando pierden su velocidad cósmica y comienzan a caer hacia la superficie de la Tierra con la fuerza de la gravedad. Esto es conocido por los científicos como el punto de retardo y generalmente ocurre varios kilómetros por encima de & hellip.


¿Cómo afectarán las mareas solares a la rotación de la Tierra una vez que esté bloqueada por mareas con la Luna? - Astronomía

Dado que la luna se aleja cada vez más de la tierra cada año, ¿qué efectos eventualmente comenzarán a ocurrir en la tierra? ¿Eventualmente desaparecerá?

Existe un principio físico llamado conservación del impulso, que dice que la Tierra tendrá que desacelerarse a medida que la Luna se aleje. Esto significa que la duración del día aumenta ligeramente; probablemente más horas en un día es todo lo que desea. Sin embargo, el aumento de la duración del día es una pequeña fracción de segundo en nuestras vidas.

Sin embargo, la luna nunca desaparecerá. Después de miles de millones de años (el número exacto es difícil de estimar), la luna llegará a su estado final final donde orbita más lentamente y la Tierra gira exactamente tan rápido como la luna orbita. Un lado de la Tierra verá la luna completamente en el cielo, mientras que el otro lado de la Tierra nunca verá la luna. Este estado se llama bloqueado por mareas. Sin embargo, para este momento, es posible que el sol ya se haya convertido en un gigante rojo y haya interrumpido o destruido la Tierra y la luna por completo.

Esta página se actualizó por última vez el 18 de julio de 2015.

Sobre el Autor

Everett Schlawin

El enfoque de investigación de Everett son los planetas extrasolares o exoplanetas. Estos son los planetas mucho, mucho más allá de Neptuno y Plutón, que orbitan otros sistemas estelares. Observa atmósferas de exoplanetas para conocer su composición. Los colores de una atmósfera absorbente de exoplanetas les dicen a los astrónomos de qué está hecha la atmósfera, por lo que usa espectrógrafos para dividir los colores de estos sistemas estrella-planeta e inferir qué gases componen su atmósfera. También está construyendo un nuevo espectrógrafo infrarrojo para ir al Telescopio Blanco en Chile con el equipo TripleSpec 4.


Cómo la vida podría ayudar a las mareas atmosféricas a ralentizar la rotación de un planeta

¿Estaba la Tierra atrapada resonantemente en una rotación de 21 horas al día hace entre tres y cuatro mil millones de años? Crédito de la imagen: NASA.

Las oscilaciones resonantes de la atmósfera de un planeta causadas por las mareas gravitacionales y el calentamiento de su estrella podrían evitar que la rotación de un planeta se desacelere constantemente con el tiempo, según una nueva investigación de Caleb Scharf, director de Astrobiología de la Universidad de Columbia. Sus hallazgos sugieren que el efecto se mejora para un planeta con una atmósfera que ha sido oxigenada por la vida, y las "mareas atmosféricas" resultantes podrían incluso actuar como una firma biológica.

Las mareas pueden distorsionar la masa de un planeta, lo que a su vez afecta su rotación. Estamos más familiarizados con las mareas gravitacionales, que en la Tierra sentimos por la gravedad de la Luna y el Sol. Estas mareas gravitacionales crean protuberancias cuando la Tierra gira, y la Luna y el Sol tiran de esas protuberancias, lo que ralentiza el giro.

Por el contrario, las mareas atmosféricas, a veces llamadas mareas térmicas o solares, ocurren cuando la luz solar calienta la superficie y el aire en el lado diurno de la Tierra. Ese calentamiento desplaza la masa de la atmósfera del punto más caliente a los puntos más fríos del planeta. Al igual que con las mareas gravitacionales, las mareas atmosféricas causan protuberancias que son vulnerables a los tirones gravitacionales. Esas protuberancias cambian sutilmente la forma de la atmósfera de la Tierra, estirándola de una esfera a algo un poco menos simétrico y más elíptico. Scharf sugiere imaginar una "manija" en la Tierra, y que las fuerzas que tiran de la manija atmosférica pueden ayudar a acelerar o ralentizar la rotación del planeta.

Por lo general, los efectos producidos por estas fuerzas de marea térmica son relativamente pequeños, pero los efectos pueden aumentar en determinadas circunstancias, como en las resonancias. Estas son frecuencias vibratorias naturales que describen el movimiento ondulante de los puentes en el viento, o el empuje cada vez más alto en un columpio. La redistribución atmosférica se amplifica cuando la velocidad de rotación del planeta coincide con la frecuencia natural de la oscilación de la atmósfera.

Scharf usa otra metáfora para explicar la resonancia: "Es como tocar un violín", le dice a la revista Astrobiology. “La atmósfera es una cuerda de violín envuelta alrededor del planeta. Si dibujas el arco a la velocidad adecuada a lo largo de la cuerda, obtienes la nota correcta y el sonido más fuerte ".

Los científicos creen que la resonancia se produjo con la Tierra cuando sus días duraban unas 21 horas. Esa duración del día habría creado un pico en el movimiento atmosférico, lo que significa que habría sentido las mareas más fuertes del Sol y la Luna, creando un "mango" particularmente grande y un par máximo. En esa resonancia, la influencia de una estrella sobre la atmósfera de un planeta es máxima, al igual que los efectos sobre la rotación del planeta. Un fenómeno llamado "atrapamiento resonante" puede ocurrir cuando las fuerzas opuestas ejercidas sobre el mango atmosférico, y por las mareas gravitacionales habituales del planeta, alcanzan el equilibrio, bloqueando la velocidad de rotación del planeta.

Cómo las mareas térmicas atmosféricas crean protuberancias en la atmósfera. El ejemplo que se muestra aquí es de Marte. Crédito de la imagen: NASA / JPL – Caltech / Ashima Research / SwRI.

Saliendo de la trampa

Según Scharf, la investigación sugiere que la Tierra puede haber estado atrapada resonantemente en la duración del día de 21 horas durante "cientos de millones de años", tal vez en la Era Precámbrica hace más de 500 millones de años. Los efectos del atrapamiento resonante son difíciles de medir por sí mismos, pero en general Scharf señala que los planetas con rotaciones más rápidas tienen ecuadores más calientes y polos más fríos. Estar atrapado resonante puede haber afectado el clima de la Tierra, pero más importante es el papel de la captura resonante en la evolución del clima.

La resonancia puede romperse (y en el caso de la Tierra por necesidad habría sido) interrumpida por fluctuaciones de temperatura, como un calentamiento rápido después de una congelación profunda, que reiniciaría el aumento de la duración del día durante millones de años como la rotación de un planeta. reanuda la desaceleración.

Por ejemplo, es posible que hace tres o cuatro mil millones de años, la Tierra tuviera un día de 12 horas y que con el tiempo se alargara a 24 horas. En algún momento del futuro lejano, un día terrestre podría durar más de 24 horas.

Dado que la mayoría de los planetas experimentan mareas gravitacionales que podrían afectar su rotación, Scharf cree que otros planetas rocosos eventualmente experimentarán atrapamiento resonante, lo que resultará en que la duración del día se mantenga constante durante largos períodos de tiempo.

Rory Barnes, profesor del Laboratorio Planetario Virtual de la NASA de la Universidad de Washington, está de acuerdo en que este proceso puede estar generalizado.

“Si bien Scharf reprodujo resultados pasados ​​para la Tierra, su modelo de este complicado fenómeno es simple y elegante”, dice. "Sin embargo, es difícil decir de manera concluyente cuáles podrían ser los efectos en un planeta específico, dada la complicada influencia de los climas, las condiciones atmosféricas, el tamaño, etc. Pero el intento de primer orden de Scharf de desenredar estos factores proporciona ideas para un mayor refinamiento".

Una implicación particularmente interesante del trabajo de Scharf es la posibilidad de que la actividad biológica también pueda afectar la rotación de un planeta. Moléculas como el ozono hacen que la atmósfera sea más cálida, lo que hace que las mareas térmicas sean más fuertes y desplaza la resonancia a días más cortos. Si la vida en un planeta produce oxígeno, el planeta acumularía ozono que promueve la captura resonante antes en la historia de un planeta. Tales posibilidades "todas dependen de la secuencia de eventos", dice Scharf. Si la Tierra estuviera en medio de una resonancia, los aumentos de ozono podrían romperla. Si la Tierra ya hubiera experimentado resonancia, podría volver a entrar en ese estado.

Una animación que muestra la temperatura de las mareas atmosféricas en la atmósfera para septiembre de 2005, basada en observaciones del satélite Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics (TIMED). Crédito de la imagen: NASA / Jensob / Wikimedia Commons

¿Un comentario positivo de por vida?

La pregunta del millón de dólares es si las alteraciones rotacionales producidas por la oxigenación o el ozono serían propicias para la vida. ¿Es este un proceso de retroalimentación positiva que ayuda a que la vida influya en su entorno planetario de tal manera que ayude a propagar esa vida? Scharf dice que es demasiado pronto para decirlo con certeza, pero si la actividad biológica puede ayudar a bloquear el estado resonante, la presencia de vida podría generar un ciclo de retroalimentación.

Si los científicos pudieran obtener más datos sobre la evolución de la rotación de la Tierra durante los últimos cuatro mil millones de años, podrían "compararlos con nuestros datos sobre la oxigenación atmosférica y buscar correlaciones que puedan sugerir los efectos de la oxigenación en el atrapamiento resonante", lo que sería bastante asombroso. , pero bastante posible ”, dice Scharf. Barnes está de acuerdo, calificando a esto como una "idea provocativa que merece un estudio más a fondo".

Otra idea para un examen futuro es si las tasas de rotación planetaria podrían proporcionar un apoyo circunstancial para la habitabilidad potencial de un planeta.

"Detectar las tasas de rotación de los planetas es increíblemente difícil", dice Scharf, "pero dados los avances en las ciencias exoplanetarias, tal vez haya una manera de hacerlo".

Incluso si los científicos pudieran descubrir cómo medir la tasa de rotación de los planetas rocosos, Scharf duda que encuentren una "pistola humeante" que se conecte causalmente con la presencia de vida biológica. Sin embargo, los cálculos de la tasa de rotación podrían ser una de las muchas herramientas que usan los astrobiólogos para buscar planetas que alberguen vida. A Barnes le encantaría ver "un experimento que aísle el papel de la biología en la tasa de rotación de un planeta y la habitabilidad potencial", pero mientras tanto, agregará observaciones de la tasa de rotación a su lista de verificación extraterrestre.

El trabajo fue apoyado por Nexus for Exoplanet System Science (NExSS). NExSS es una red de coordinación de investigaciones de la NASA apoyada por el Programa de Astrobiología de la NASA. Este elemento del programa se comparte entre la División de Ciencias Planetarias (PSD) y la División de Astrofísica de la NASA.


2 respuestas 2

Para un satélite (como una luna), un estado de bloqueo por marea es un estado de energía más baja. Antes de alcanzar el estado de bloqueo de marea, había energía para disipar. El bloqueo de marea es el estado en el que se disipó toda la energía que podría disiparse, por lo que una vez que un satélite alcanza un estado de bloqueo de marea, ese es el final.

De manera más general, con cualquier sistema binario, ambos cuerpos celestiales eventualmente terminarán en bloqueo de marea con el período orbital general.

Como saben, el proceso de evolución hacia el bloqueo de marea es un proceso de conversión de energía potencial rotacional en calor.

En el caso de nuestra Luna:
la Luna todavía tiene algo de energía cinética rotacional porque todavía está rotando una revolución por mes. Entonces general la Luna no está en su estado de energía más bajo posible. Sin embargo, en el contexto del sistema Tierra-Luna es el estado de energía más bajo posible ya que no hay forma de que se disipe la energía cinética rotacional restante.

Por cierto, se está produciendo otro efecto de marea. La luna está ralentizando muy gradualmente a la Tierra. En ese proceso, la Tierra está empujando a la Luna ligeramente hacia adelante, de modo que muy gradualmente la Luna es empujada hacia una órbita más alta. Una órbita más alta significa un período de revolución más largo. Dado que la Luna permanecerá bloqueada por las mareas, el alargamiento del período de revolución significa que la Luna llegará a disipar un poco más de energía rotacional.

Si la memoria no me falla: la Tierra no logrará que la marea se bloquee con la Luna. Nuestro Sol se convertirá en un gigante rojo en 5 mil millones de años, envolviendo los planetas interiores, incluida la Tierra. Para entonces, la Tierra aún no habrá alcanzado el bloqueo de las mareas.

Expresado de manera más general, plantea la siguiente pregunta: ¿puede el rotación de un cuerpo celeste afecta el estado de rotación de otro cuerpo celeste?

Para discutir eso, permítanme hacer una comparación que me permitirá referirme a demostraciones de sobremesa. La comparación: la gravedad y la fuerza electrostática. Ambas son leyes del cuadrado inverso esféricamente simétricas.

Podemos buscar fácilmente demostraciones de fuerza electrostática del tamaño de una mesa. Por ejemplo, cuando dos esferas están cargadas electrostáticamente, existe una fuerza electrostática medible entre las esferas.

Tomemos tal configuración y agreguemos el siguiente elemento: todo lo demás se mantiene igual, dale a una esfera una rotación. ¿Afectará esa rotación a la otra esfera?

Supongo que estará de acuerdo conmigo en que la introducción de una rotación de una esfera no tendrá ningún efecto en la otra esfera. La razón de eso: cuando una esfera cargada gira alrededor de su eje, el distribución de carga sigue siendo el mismo. Por lo tanto, la electrostática campo alrededor de la esfera cargada no cambia de ninguna manera.

(Puede ser que no esté de acuerdo y que, de hecho, espere que la rotación de una esfera cargada induzca la rotación de una esfera cargada cercana. Si eso es lo que cree, le recomiendo que siga adelante y construya dicha configuración. Se puede hacer como un costo de configuración de mesa se puede mantener bajo. Si puede demostrar tal efecto, las cabezas se volverán).

Volver a la mecánica celeste:
Las observaciones astronómicas nos informan que el Sol gira alrededor de su propio eje. Los observatorios solares rastrean las manchas solares, se ve que las manchas solares giran a partir de esa observación se infiere la velocidad de rotación del Sol.

Tenga en cuenta que no hay forma de inferir la rotación del Sol a partir de cualquier observación de otros cuerpos. Eso es porque la rotación del Sol afecta solo al Sol mismo, el Sol rotación no afecta a otros cuerpos celestes. Solo la gravedad general del Sol está afectando a los otros cuerpos celestes del sistema solar.


¿Cómo afectarán las mareas solares a la rotación de la Tierra una vez que esté bloqueada por mareas con la Luna? - Astronomía

En el pasado, el PUNTO de la astronomía era decir la hora. No necesariamente la hora del día, sino la época del año, o cuántos años habían pasado desde que fulano de tal reinaba. Hay 4 escalas de tiempo interesantes que gobiernan la apariencia general del cielo: 26,000 años, un año, un mes, un día. Hablaremos sobre el orden mínimo de más corto a más largo, pero tenga en cuenta que una fracción de lo que suceda en el transcurso de un mes también ocurre en un día.
Todas estas escalas de tiempo se deben al hecho de que la Tierra y la Luna se mueven a lo largo del tiempo, tanto a través del espacio como alrededor de sus propios ejes.

  • El dia:
    En el transcurso de un día, la Tierra gira alrededor de su propio eje una vez. Esto es lo que hace que todas las estrellas, planetas, Sol, etc. parezcan salir por el Este y ponerse por el Oeste. Si alguna vez ha estado en un carrusel, está completamente familiarizado con este fenómeno. Las cosas que puede ver simplemente dependen de la dirección en la que se encuentre. A medida que la máquina gira, usted ve cosas diferentes, que se mueven a través de su vista, y se pierden de vista nuevamente a medida que la máquina continúa girando. Para la Tierra, las cosas se vuelven algo más complicadas, porque tienes que decidir qué significa 'una vez alrededor de su eje'. ¿Es eso con respecto al Sol o las estrellas, o qué? Por lo tanto, hay varios tipos diferentes de "días".
    • La Tierra gira alrededor de su eje una vez al día. ¿Qué entendemos por "todo el camino"?
      • Día sidéreo: Este es el tiempo que tarda la Tierra en volver a la misma posición en relación con el estrellas. El día sidéreo tiene una duración de 23 horas y 56 minutos.
      • Día solar: Este es el tiempo que tarda la Tierra en volver a la misma posición en relación con el sol. El día solar dura 24 horas. Los cuatro minutos adicionales provienen del hecho de que la Tierra viaja alrededor de 1 grado alrededor del Sol por día, por lo que la Tierra tiene que girar un poco más para presentar el mismo lado del Sol.
      • Día lunar: También es posible definir un día lunar, que es el tiempo necesario para que la Tierra llegue al mismo lugar en relación con la Luna. Dado que la Luna gira alrededor de la Tierra, este día es incluso más largo que el día solar: ¡aproximadamente 24 horas y 48 minutos! Es por eso que las mareas no ocurren a la misma hora todos los días, porque la Luna es la causa principal de las mareas, y cada día, está 48 minutos más al este que el día anterior.

      La luna esta en rotación sincrónica con la Tierra, de modo que el mismo lado de la Luna siempre mire a la Tierra (el hombre en la luna, o el conejito energizador en la luna). ¡Esto se debe a que la luna es literalmente más pesada en el lado cercano! Esto NO significa que la Luna no gira sobre su propio eje (recuerde la demostración en clase), es solo que el período de rotación coincide exactamente con el período de revolución, o la cantidad de tiempo que tarda en girar alrededor de su propio eje es la misma como la cantidad de tiempo que se tarda en dar la vuelta a la Tierra.
      Eclipses
      Hay dos tipos de eclipses: eclipses lunares y eclipses solares. En un eclipse solar, la luna se interpone entre la Tierra y el Sol y bloquea la luz del Sol para que no nos llegue. Aquí hay una vista como la vería el astronauta Spiff:

      En un eclipse lunar, la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna y bloquea la luz del Sol para que no llegue a la Luna. Aquí hay una vista como la vería el astronauta Spiff:

      Los eclipses lunares son bastante comunes, pero los eclipses solares son raros. Para ambos tipos de eclipses, debe estar en el lugar correcto en el momento adecuado para ver uno.

      Los eclipses no ocurren durante cada ciclo lunar porque el plano de la órbita de la Luna está inclinado con respecto a la línea entre la Tierra y el Sol. Aquí hay una vista 'desde el lado':

      Solo en algunas épocas del año la Luna estará en la línea entre el Sol y la Tierra. al mismo tiempo que está en fase nueva o completa.


      Mareas, mareas y cambios seculares en el sistema Tierra-Luna

      Las mareas han sido una fuente de investigación desde los albores de la civilización humana. Se sabe desde hace milenios que la Luna es un agente causante de la formación de las mareas, con la observación de que las fases lunares a menudo se correlacionan con las amplitudes cambiantes de las mareas. Sin embargo, los mecanismos precisos que subyacen a la formación de las mareas y la dinámica de las mareas locales han resultado difíciles de dilucidar. Solo con la teoría de la gravitación de Newton en el siglo XVII se explicó parcialmente la correlación entre los ciclos lunares y las mareas. El trabajo posterior de Laplace y otros dio como resultado una teoría más dinámica que coincidió más estrechamente con las observaciones y permitió una mejor predicción del comportamiento de las mareas locales. Los modelos cuantitativos derivados de estos métodos han aumentado en precisión y complejidad (particularmente con el advenimiento de la computadora electrónica) y han permitido nuevos conocimientos sobre la naturaleza de la dinámica de las mareas y su disipación.

      En años más recientes, los científicos han analizado depósitos conocidos como haces de mareas y ritmitas de mareas en un intento de extrapolar la historia de las mareas del registro geológico. Los haces de marea son lechos de bosques cíclicos acumulados lateralmente separados por láminas de lodo. Los ritmitas de marea son láminas planas acumuladas verticalmente que alternan entre sedimentos finos y gruesos formando pareados a menudo compuestos de arenas y lodos. Estos depósitos se caracterizan por espesores de lecho / láminas que varían rítmicamente y preservan las periodicidades de las mareas, y generalmente se encuentran en ambientes de depósito intermareales o submareales. El modo de deposición (por ejemplo, arena o lodo) está determinado principalmente por la velocidad de la corriente y el rango de las mareas, factores controlados en gran medida por las mareas en entornos marinos marginales.

      Los análisis cuantitativos de los ritmitas de las mareas pueden facilitar una elucidación más precisa de las periodicidades de las mareas codificadas en el registro de rocas. La reconstrucción parcial de la historia de la recesión lunar a partir de datos y análisis existentes indica que la Tierra está experimentando actualmente una alta tasa de disipación de las mareas. Más datos obtenidos de antiguos proxies de mareas pueden resultar esenciales para restringir los modelos de disipación de las mareas, revelando así los mecanismos y la dinámica presentes en el proceso de disipación que controla los cambios seculares en la duración del día y la órbita lunar.


      ¿Y si la luna fuera más grande?

      Las preguntas que hacen los niños sobre ciencia no siempre son fáciles de responder. A veces, sus pequeños cerebros pueden llevarlos a lugares grandes que los adultos se olvidan de explorar. Con eso en mente, comenzamos una nueva serie llamado Science Question From a Toddler, que utilizará la curiosidad de los niños como punto de partida para investigar las maravillas científicas que los adultos ni siquiera piensan en preguntar. ¡Quiero que los niños pequeños en tu vida sean parte de esto! Envíame sus preguntas científicas y pueden servir de inspiración para una columna. Y ahora, nuestro niño pequeño y hellip

      P: ¿Qué tan grande es la luna? ¿Y si fuera más grande? & mdash Hagen G., 5 años

      La primera parte de su pregunta es fácil. La luna tiene una circunferencia de 6.783,5 millas, aproximadamente el 27 por ciento de la de la Tierra. Imagínese salir de Boston y caminar hasta Peshawar, Pakistán. (No hagas esto. Entre otros peligros, hay un océano en el camino.) Ese mismo paseo te llevaría alrededor de la luna en su ecuador. Aquí & rsquos otra forma de pensar en ello: si la Tierra es una pelota de béisbol, entonces la luna es una canica de lanzamiento. (La circunferencia del sol, en esta analogía, está representada por la secuoya General Sherman, uno de los árboles más grandes del mundo).

      Pero, ¿qué pasa con una luna más grande? Esta parte de su pregunta me llevó de una simple búsqueda en Google a sentarme al teléfono con un científico planetario mientras ambos hacíamos sonidos de pensamiento y agitamos nuestras manos en un intento de hacernos un gesto a través de la especulación lógica sobre la física gravitacional. Entonces, gracias por eso, Hagen.

      El científico, Matthew Siegler, es profesor asistente de investigación en la Universidad Metodista del Sur y científico investigador asociado en el Instituto de Ciencias Planetarias. 1 Me dijo que la cuestión de qué pasaría si la luna fuera más grande es importante porque la luna y la Tierra son un sistema. Nuestro tirón gravitacional afecta a la luna. La atracción gravitacional de la luna y los rsquos nos afecta. Nos unimos el uno al otro por el empuje y tirón de manos invisibles. Y eso tiene grandes impactos en nuestro planeta.

      Estoy hablando de impactos más grandes que el flujo y reflujo de las mareas en una bahía. 2 Por ejemplo, la inclinación de la Tierra cambia, pero no cambia mucho. La Tierra fluctúa entre un ángulo de 22,1 grados y 24,5 grados en ciclos de 41.000 años. Marte, por el contrario, se balancea de un lado a otro como un Weeble galáctico. "Marte varía entre 10 y 50 grados en escalas de tiempo bastante cortas, ya sabes, cientos de miles a millones de años", dijo Siegler. Esa diferencia podría deberse a las lunas. Marte tiene dos, pero son diminutos. El más grande, Fobos, es un trozo de roca oblongo que mide sólo unos 25 kilómetros de largo. Podrías caminarlo en un día. Debido a esto, no tienen mucho impacto gravitacional en Marte. Por el contrario, nuestra luna es lo suficientemente grande como para importar. Si pudieras ver la gravedad, me dijo Siegler, podrías ver la Tierra como esta masa con un anillo alrededor y mdash imagina la luna dándole a nuestro planeta un abrazo de oso gigante. Ese abrazo es un tirón gravitacional en la Tierra y hace que sea difícil cambiar la inclinación de la Tierra y los rsquos. Debido a que es difícil cambiar la inclinación y la inclinación de la Tierra, es decir, el ángulo en el que el calor del sol la golpea, este planeta tiene un clima notablemente estable. Debido a que la Tierra tiene un clima notablemente estable, nos tiene a nosotros.

      Entonces, sin una luna, podríamos ser más como un Marte inestable. (Y con una luna más pequeña, podríamos ser menos estables de lo que somos). Pero una luna más grande probablemente no afectaría mucho la estabilidad de la Tierra, dijo Siegler. Haría que el planeta se inclinara más difícil de cambiar, lo que significaría un clima más estable, lo que "sólo significa que tal vez las edades de hielo no ocurrirían con tanta frecuencia", me dijo.

      Pero hay otras formas en que una luna más grande podría marcar una gran diferencia.

      Los científicos creen que la luna comenzó a formarse hace unos 4.500 millones de años, cuando un cuerpo planetario diferente se estrelló contra la Tierra. Originalmente, la luna era una gran cantidad de escombros de esa colisión, como vidrios rotos abandonados en la calle después de un choque en el guardabarros. Pero la Tierra es lo suficientemente grande como para que su gravedad pusiera en órbita algunos de esos fragmentos. Mientras esos trozos y piezas aún estaban calientes, las fuerzas gravitacionales los aplastaron a todos para formar la luna. Desde entonces, nos ha estado orbitando (y alejándose de nosotros a una velocidad de aproximadamente 1,5 pulgadas por año).

      Cuando todo esto estaba sucediendo, hace miles de millones de años, la Tierra probablemente giraba tan rápido que un día duraba solo cuatro horas, me dijo Siegler. Se trata de la interacción de la gravedad entre la Tierra y la Luna que nos ha dado la jornada de 24 horas. Imagínese tratando de caminar hacia adelante a través de un centro comercial lleno de gente mientras sostiene la mano de un niño pequeño que se distrae fácilmente. Puede llegar a donde quiere ir, pero no llegará tan rápido. (No te ofendas, Hagen.)

      Y un adulto que se distrae fácilmente te retrasaría aún más. La rotación de la Tierra y los rsquos todavía se está desacelerando, me dijo Siegler. Dentro de miles de millones de años, la Tierra tendrá un día de 30 horas, todo gracias a la Luna. Entonces, si la luna fuera más grande, probablemente rotamos aún más lentamente y tengamos un día aún más largo.

      También podemos hacernos una idea de cómo sería una luna más grande al observar otros planetas de nuestro sistema solar. Tomemos a Plutón. El planeta enano favorito de todo el mundo tiene al menos cinco lunas, pero una de ellas, Caronte, tiene casi la mitad del tamaño de Plutón y es mucho más grande, relativamente hablando, que la luna en comparación con la Tierra. (Si la Tierra es una pelota de béisbol y la luna es una canica, entonces los tamaños relativos de Plutón y Caronte están más cerca de los de una pelota de béisbol y una pelota de ráquetbol.) Plutón y Caronte están unidos entre sí por mareas y mdash, es decir, cada uno siempre está mirando el mismo lado del otro. Plutón no gira independientemente de Caronte, giran juntos como una unidad, como patinadores artísticos tomados de la mano. 3

      Ahora, la luna está bloqueada por las mareas para nosotros. Solo vemos un lado. Por lo tanto, el "lado oscuro de la luna" y el "lado oscuro" aquí es metafórico y se refiere al lado que nunca vemos. Pero no estamos atados a la luna por las mareas. Eso es porque la Tierra es mucho más grande. Si la luna fuera mas grande suficiente, podría ser capaz de "quitarle la mano a un Caronte" y encerrarnos también. "Puede ser que tengas que tomarte unas vacaciones al otro lado de la Tierra para ver la luna", dijo Siegler. Más que eso, quedar bloqueado por las mareas con la luna cambiaría el tiempo. Nuestro día y nuestro mes se convertirían en la misma cosa. No habría un "lado oscuro de la Tierra" exactamente, me dijo Siegler. Toda la Tierra todavía tendría acceso a la luz solar. Pero el tiempo que dura la luz solar cambiaría drásticamente, dependiendo del tamaño de la luna y cómo eso afectó la duración de ese mes-día.

      Y eso podría tener consecuencias prácticas y reales. "Podría ser malo para la vida si no hay sol durante 15 días", dijo Siegler. Por supuesto, por otro lado, la vida encuentra un camino. & ldquoSupongo que sabemos que en el Círculo Polar Ártico las cosas van bien. Las cosas sobreviven a seis meses de oscuridad. Es solo que la vida en el ecuador sería más como la vida en el Círculo Polar Ártico.