Acoplamiento de marea para niños
El acoplamiento de marea es un fenómeno fascinante en el espacio. Ocurre cuando un objeto, como una Luna, siempre muestra la misma cara a otro objeto más grande, como un planeta. Esto sucede porque el tiempo que tarda el objeto más pequeño en girar sobre sí mismo es exactamente igual al tiempo que tarda en dar una vuelta completa alrededor del objeto más grande.
El ejemplo más conocido es nuestra propia Luna. Siempre vemos la misma cara de la Luna desde la Tierra. La otra parte, llamada la cara oculta, no se pudo ver hasta que una sonda espacial la fotografió en 1959.
Normalmente, solo el objeto más pequeño se acopla al más grande. Pero si los dos objetos tienen un tamaño parecido y están cerca, ambos pueden acoplarse entre sí. Un gran ejemplo de esto es el planeta enano Plutón y su luna más grande, Caronte. Desde Plutón, Caronte siempre se ve en el mismo lugar del cielo, y desde Caronte, Plutón también se ve siempre en el mismo lugar.
Contenido
¿Por qué siempre vemos la misma cara de la Luna?
La Luna tarda casi lo mismo en girar sobre su propio eje que en dar una vuelta alrededor de la Tierra. Por eso, no importa cuándo la mires, siempre verás la misma parte.
¿Podemos ver más de la Luna?
Aunque la Luna está acoplada, podemos ver un poco más de su superficie, ¡hasta un 59%! Esto se debe a dos efectos: las libraciones y el paralaje.
- Libraciones: La órbita de la Luna alrededor de la Tierra no es un círculo perfecto. A veces se mueve un poco más rápido y otras más lento. Esto hace que la Luna "oscile" un poco, permitiéndonos ver hasta 6 grados más de sus bordes.
- Paralaje: Este es un efecto de perspectiva. Como estamos en la superficie de la Tierra y no en su centro, podemos mirar la Luna desde diferentes ángulos a medida que se mueve por el cielo. Esto nos permite ver aproximadamente 1 grado más de su lado cuando está cerca del horizonte.
¿Cómo funciona el acoplamiento de marea?
El acoplamiento de marea ocurre por la fuerza de la gravedad. Un objeto grande, como un planeta, ejerce una fuerza sobre un objeto más pequeño, como una luna.
¿Qué son los bultos de marea?
La gravedad del planeta estira un poco la luna, haciendo que se formen como "bultos" o protuberancias en los lados que miran hacia el planeta y en el lado opuesto. Imagina que la luna se alarga un poco en la dirección del planeta. En objetos grandes y redondos, estos bultos hacen que el objeto se vea como una pelota de rugby.
¿Cómo se mueven los bultos?
Cuando la luna aún no está acoplada, sigue girando. Esto significa que los bultos de marea no están perfectamente alineados con el planeta. Se quedan un poco "atrasados" o "adelantados" respecto a la línea que une el centro del planeta y la luna.
¿Qué efecto tienen los bultos?
Como los bultos no están perfectamente alineados, la gravedad del planeta tira de ellos. Esta fuerza crea un "tirón" o "momento" que actúa sobre la luna. Este tirón hace que la rotación de la luna se acelere o se frene hasta que su velocidad de giro coincida con su velocidad de órbita. Una vez que esto sucede, la luna queda acoplada y siempre muestra la misma cara.
¿Qué pasa con la órbita?
Cuando la rotación de la luna cambia, también hay un pequeño efecto en su órbita. Si la luna se frena, su órbita se aleja un poco del planeta. Si se acelera, su órbita se acerca. Esto se debe a una ley de la física llamada conservación del momento angular.
¿El planeta también se acopla?
Sí, el planeta también siente el efecto de la luna, pero es mucho más débil porque la luna es más pequeña. Por ejemplo, la rotación de la Tierra se está frenando muy, muy lentamente debido a la Luna. En casos donde los objetos son de tamaño similar, como Plutón y Caronte, ambos pueden acoplarse entre sí.
¿Qué es la resonancia rotación-órbita?
A veces, en lugar de un acoplamiento perfecto (1:1), un objeto puede terminar en una "resonancia". Esto significa que su período de rotación y su período orbital tienen una relación fija, pero no son iguales. Por ejemplo, el planeta Mercurio gira 3 veces sobre su eje por cada 2 veces que orbita alrededor del Sol. Esto se conoce como una resonancia 3:2.
¿Cómo se orientan los objetos acoplados?
Los objetos acoplados tienden a orientarse de la manera que requiere menos energía. Esto significa que su lado más pesado o su eje más largo apuntará hacia el planeta.
Por ejemplo, los grandes "mares" oscuros de la Luna (que en realidad son llanuras de roca volcánica) son más pesados que el resto de su superficie. Curiosamente, todos los grandes mares están en el lado de la Luna que siempre mira hacia la Tierra.
Cuerpos celestes con acoplamiento de marea
Aquí tienes una lista de algunos cuerpos celestes conocidos que están acoplados por la fuerza de marea:
En nuestro Sistema Solar
Acoplados al Sol
- Mercurio (con una resonancia 3:2)
Acoplados a la Tierra
Acoplados a Marte
Acoplados a Júpiter
Acoplados a Saturno
Acoplados a Urano
Acoplados a Neptuno
Acoplado a Plutón
- Caronte (Plutón a su vez está acoplado a Caronte)
Fuera de nuestro Sistema Solar
- Tau Bootis acoplado al planeta gigante cercano Tau Bootis b
- COROT-7b acoplado a la estrella COROT-7
- Próxima Centauri b acoplado a la estrella enana roja Próxima Centauri
- TRAPPIST-1b a TRAPPIST-1g, acoplados a la estrella enana ultra-fría TRAPPIST-1
Véase también
En inglés: Tidal locking Facts for Kids
