"Las Grutas es así: a la mañana tenés una playa enorme; a la tarde sube la marea y la playa desaparece."¿Qué es lo que está mal en esa observación? Evidentemente esa persona estuvo apenas unos días en Las Grutas. Y además no tiene ni idea del fenómeno de las mareas.
Inclusive algunos habitantes de Las Grutas, con experiencia más cercana, parecen ignorar los hechos básicos sobre las mareas. Escuché a un conductor de un programa de radio, mientras daba la información de las mareas del día siguiente, decirle a su compañera: "Vio que raro, la marea alta no llega todos los días a la misma hora, se va atrasando. Qué loco, ¿no?"
Esta observación, a diferencia de las que había leído en los foros, es correcta: las mareas no llegan todos los días a la misma hora, se van atrasando.
Yo creo que todo el mundo debería conocer estos fenómenos básicos sobre el mundo en que vivimos, aún cuando no sepa por qué ocurren. Así que lo voy a explicar brevemente.
Estos bultos existen todo el tiempo, siempre apuntando en la dirección de la Luna que lentamente describe su órbita alrededor de la Tierra en un mes. Mientras tanto, la Tierra rota sobre sí misma, bastante más rápido, en un día. Así que, sentados en nuestra reposera en la playa, vemos pasar estos bultos de agua dos veces por día. Son las mareas altas, las pleamares. Entre una y la siguiente están las mareas bajas o bajamares. Dos pleamares y dos bajamares por día.
¿Y si apuntan siempre hacia la Luna, por qué no ocurren siempre a la misma hora del día? Bueno, porque la Luna no está todos los días a la misma hora sobre nuestras cabezas. Alguna ver habrán notado que la Luna se atrasa cada día. Por ejemplo la hora de la salida de la luna llena, que a todo el mundo le gusta ver: un día sale cuando queda un resto de luz diurna, al día siguiente en medio del crepúsculo, al día siguiente cuando sale ya es de noche. La Luna completa una órbita alrededor de la Tierra en 27.3 días. Así que cada día la Luna se atrasa 24 horas dividido 27.3, unos 50 minutos. Y con ella se atrasa el bulto, y se atrasan las mareas. Si miramos una de las dos pleamares vemos algo así (Las Grutas, octubre 2013):
| Día | Hora | más tarde |
|---|---|---|
| 1/10 | 09:01 | |
| 2/10 | 09:56 | 55 min |
| 3/10 | 10:43 | 47 min |
| 4/10 | 11:26 | 43 min |
| 5/10 | 12:07 | 41 min |
| 6/10 | 12:46 | 39 min |
| 7/10 | 13:24 | 38 min |
El intervalo es irregular, porque además del efecto de la Luna el agua tiene que moverse, y el movimiento resulta afectado por la profundidad del mar, la forma de las costas, las corrientes, la acción del Sol, más la órbita de la Luna que no es circular y la mar en coche. Si la Tierra fuera un sólido elástico simplemente se deformaría siempre igual. ¡Ah, pero la corteza rocosa de la Tierra es un sólido elástico! Efectivamente, hay mareas de la corteza terrestre, de mucha menor amplitud, apenas centímetros. En los pozos de petróleo alcanzan a medir la diferencia de presión a medida que la roca se comprime y se expande dos veces por día. El manto, el núcleo, el aire, todo resulta afectado por el fenómeno.
El resultado neto es que la rotación de la Tierra se frena y la Luna se aleja. Eventualmente la Tierra se frenaría tanto que mostraría siempre la misma cara hacia la Luna. ¿Les resulta familiar? ¡Es lo que hace la Luna! Las mareas de la Tierra sobre la Luna ya produjeron este efecto hace muchísimo tiempo. En el sistema de Plutón y su luna Caronte (que son más parecidos en tamaño entre sí que la Tierra y la Luna) el proceso entero ya se completó, y cada uno mira al otro siempre con la misma cara. Pero la Tierra no alcanzará a frenarse lo suficientemente rápido, llevaría miles de millones de años y otras cosas ocurrirán antes.
Al mismo tiempo, dijimos, la Luna se aleja. ¡Esto se puede medir! Usando los espejos retroreflectores dejados por los astronautas en la Luna en la década de 1970 se puede medir la distancia a la Luna con increíble precisión. La luna se aleja de nosotros 38.247 mm por año, medido con precisión de ¡micrones por año!
Hay una frutilla en el postre. Si la Tierra se frena, ¿a dónde va la energía de su rotación? Una parte va a la órbita de la Luna que se aleja. Pero no toda. De hecho, una parte muy pequeña va a la Luna. ¡El resto se pierde! El arrastre del bulto de la pleamar no es gratis. Es un montón de agua, y al arrastrarlo se produce mucha fricción y turbulencia. La energía se disipa en forma de calor. Así se pierden la friolera de 3 TW, 3 Terawatts, 3 millones de Megawatts. Todo el tiempo. Es más que el consumo de energía eléctrica de toda la humanidad, es 7 veces el consumo de los Estados Unidos, es 8 veces la potencia eléctrica de todas las centrales nucleares del mundo... Es impresionante. La mayor parte de esta disipación ocurre en las plataformas continentales de poca profundidad, que no son muchas en el mundo: el Mar del Norte, el Mar de Bering... y el Mar Argentino, junto a la Patagonia, donde mojamos los piecitos cuando vamos a Las Grutas...
Sigue en: Me mareo con el eclipse, Me mareo con los fideos y Me mareo relativamente...
Nota para detallistas: El período orbital de la Luna alrededor de la Tierra es 27.3 días, pero el tiempo de una luna nueva a la siguiente es un poquito más largo (29.5 días), porque la Tierra se movió en su propia órbita durante ese mes, y la Luna tiene que pasarse un poquito para volver a alinearse con el Sol.
Hola Guillermo, este blog está buenísimo y tengo una pregunta sobre la rotación de la luna que no la encuentro en ningún lado, y que se me ocurre que la vas a saber.
ResponderEliminarMe queda claro que por efecto de las mareas la luna se frenó y por eso nos muestra siempre la misma cara. Es más, si por cualquier perturbación la luna intenta rotar hay fuerzas que la hacen volver.
Ahora, imaginemos un eje de rotación de la luna que pase por la tierra. ¿La luna no rota respecto de ese eje? ¿Qué lo impide? Un movimiento de rotación respecto de ese eje haría que viéramos la cara de la luna rotar, con las manchas y los mares a veces del lado de abajo y a veces del lado de arriba, y que los polos norte y sur de la luna se moverían. Me imagino fuerzas que frenen esa rotación pero no que la hagan volver, como que debería haber una especie de movimiento aleatorio a largo plazo.
Espero haber sido claro y que puedas aclarar mi duda. ¡Espero tu respuesta!
Hola, José. Muchas gracias.
EliminarSí, se entiende tu pregunta. La respuesta es que la propia rotación de la Luna lo impide. Hay que imaginarse lo siguiente: aunque veamos siempre la misma cara, la Luna está rotando en el espacio. Imaginate un vector que sale de la Luna, de un cráter en el ecuador en medio de la cara que vemos y apunta derecho hacia arriba (no hacia el norte, sino verticalmente desde la superficie). O sea, apunta hacia la Tierra y, más allá de la Tierra, hacia alguna estrella. A medida que La Luna se mueve en su órbita, ese vector sigue apuntando hacia la Tierra, pero no hacia la misma estrella (¡hacete un dibujo!). Va dando una vuelta por todo el cielo, y en una órbita completó una rotación. Es decir, la Luna está rotando, y el período de esta rotación justo es igual al período de su órbita. Asociada a esta rotación hay un momento angular que se conserva y por eso la rotación persiste tal como es, y no puede rotar de la manera que decís vos.
Por supuesto, la Luna podría rotar como decís vos, pero en ese caso no nos mostraría la misma cara, porque la única manera de hacerlo es que rote como lo hace, con esa coincidencia de períodos y ejes. Si rotara alrededor de un eje paralelo a su propia órbita, le pasaría como a Urano con respecto al Sol, que durante media órbita lo apunta con el polo norte, y la otra media con el polo sur.
¡Qué rápida tu respuesta!
EliminarCreo que entiendo lo que decís y venimos bien encaminados, pero insisto, esta vez con un ejemplo, porque no se termina de responder mi duda.
Viene un meteorito e impacta sobre la luna, en su polo norte, tangencial a su superficie y perpendicular a la recta luna-tierra. El meteorito va a producir una perturbación en el movimiento de la luna, va a provocar que la luna rote como digo. Luego, las fuerzas que mantienen la cara de la luna siempre apuntando a la tierra, van a actuar y van a restablecer la rotación original. Pero, luego de todo eso, ¿no deberíamos ver desde la tierra que la luna se movió un poquito? ¿que el polo norte no está más en el polo norte? ¿que los cráteres que estaban en el polo norte ahora están unos grados corridos (o unos segundos de grado)? ¿o la posición de los polos también se restablecen, y por más perturbación que haya siempre vuelven a su posición original?
Un impacto suficientemente grande puede hacer que la Luna cambie su eje de rotación, y empiece a rotar como decís. Se supone que es lo que le pasó a Urano. Pero una vez que esté rotando de es manera, se va a conservar ESA rotación, y por lo tanto dejaríamos de ver siempre la misma cara. Por supuesto, las mareas de la Tierra sobre la Luna finalmente volverían a bloquear su rotación, pero eso podría llevar mil millones de años, ya que la perturbación que proponés no es pequeña. Y el estado final tal vez no sería el mismo que el actual.
EliminarDe todos modos, una colisión semejante sería tan catastrófica que buena parte de la Luna y del impactor terminarían cayendo a la Tierra, recalentando nuestra superficie y atmósfera hasta hacerla inhabitable. Sería un apocalipsis que reíte del calentamiento global elevado a la tercera guerra mundial.