¿Cómo es que el Sol no hace que la Luna se estrelle contra la Tierra?

A medida que la Luna gira alrededor de la Tierra, en un lado de la Tierra se mueve hacia el Sol (llamémoslo lado hacia abajo) y en el otro lado se aleja del Sol (llamémoslo lado hacia arriba).

Ahora, me imagino que la atracción de la gravedad del Sol acelera a la Luna en el lado inferior y la frena en el lado superior. Esto debería elevar el apoapsis de la Luna en el lado superior y bajar su periapsis en el lado inferior, poniendo gradualmente a la Luna en curso de colisión con la Tierra.

Sin embargo, esto no sucede. Tengo curiosidad por entender por qué. Supongo que incluso un efecto muy muy delgado debería acumularse en miles de millones de años, entonces, ¿hay una falla en mi razonamiento o algún efecto de marea que corrige la trayectoria de la Luna?

No es una respuesta completa, pero tenga en cuenta que cada vez que la Luna pasa más cerca del sol (luna nueva), la Tierra se mueve unos 27 grados, por lo que el apogeo y el perigeo no se alinean con el tirón. Se desvía 27 grados más con cada paso lunar.

Respuestas (1)

La gravedad del Sol perturba la órbita de la Luna pero más sutilmente de lo que imaginabas. El perigeo y el apogeo de la Luna migran hacia el este en un ciclo de 8,9 años llamado precesión absidal . También el plano de la órbita lunar, inclinado unos 5,1 grados con respecto a la órbita de la Tierra, se desplaza hacia el oeste en un ciclo de 18,6 años llamado precesión nodal . La teoría lunar también aborda varios efectos en escalas de tiempo más cortas.

Si la Luna estuviera 4 veces más lejos de la Tierra (fuera de la esfera Hill de la Tierra ), entonces el Sol desestabilizaría la órbita lunar. Aun así, lo más probable es que la Luna se desplace hacia una órbita independiente alrededor del Sol, con poco riesgo de colisión con la Tierra.

Dado que de lo que estamos hablando aquí es del Problema de los Tres Cuerpos, la respuesta pedante es que no podemos predecir con absoluta precisión las trayectorias futuras ni de la Luna ni de la Tierra con respecto al Sol. Por cierto, la luna se está alejando lentamente, por lo que en algún momento estará fuera de Hill Sphere.
Gracias a la página de teoría lunar de Wikipedia entendí mi error. Esta frase lo resume bien: "Newton concluyó que es sólo la diferencia entre la atracción de aceleración del Sol sobre la Luna y la atracción del Sol sobre la Tierra lo que perturba el movimiento de la Luna en relación con la Tierra". Olvidé que el Sol también actúa sobre la Tierra. Esta diferencia es minúscula y, además, simétrica, lo que explica bastante bien por qué la Luna no va a caer en el corto plazo.