¿Cómo puede la Tierra seguir girando con un núcleo líquido?

Su intuición acerca de los fluidos giratorios es incorrecta por un par de razones.

1. El momento angular se conserva, por lo que un sistema aislado de cualquier forma seguirá girando a menos que tenga una forma de transferir ese momento a otra parte. Si giraras en un huevo levitando en el vacío, giraría para siempre.

2. Cuantas más protuberancias, fallas o características no esféricas tenga su contenedor, más rápido podrá transferir el momento angular del fluido al contenedor y luego del contenedor al medio ambiente. La Tierra tiene estas características, pero son muy, muy pequeñas en comparación con el tamaño total (esférico y suave) del planeta.

3. La mayoría de los contenedores que has hecho girar probablemente hayan causado que tu cerebro sobrestime la cantidad de momento angular que tienen cuando los haces girar porque no haces girar todo el fluido. Cuando gira un recipiente, el impulso se transfiere desde la interfaz entre el fluido y el recipiente de manera bastante ineficiente. Se necesitan muchas revoluciones para poner todo "al día". La Tierra, además de haber estado "al día" desde el principio, habiéndose consolidado a partir de un volumen de polvo y gas que ya giraba, también gira de forma aislada, según el n. ° 1 anterior.

La exhibición Exploratorium en San Francisco tiene una gran demostración de un fluido girando en un contenedor esférico llamado Turbulent Orb :

Su descripción:

El Turbulent Orb es una gran esfera de policarbonato llena de un fluido de visualización de flujo especial y coloreado. La esfera está montada sobre un pedestal y puede girar en cualquier dirección y a diferentes velocidades. El fluido en la esfera muestra remolinos y ondas de movimientos fluidos internos producidos por las acciones de los visitantes. La turbulencia del fluido en la esfera recuerda los flujos turbulentos que ocurren en las atmósferas planetarias. Esta exhibición muestra las complejidades del movimiento de fluidos que pueden ser producidos por circunstancias muy simples.

Mi propia experiencia jugando con la exhibición es que debes hacer girar la esfera exterior alrededor de docenas de revoluciones antes de que todo el fluido en ella se mueva uniformemente. Una vez que haces eso, el fluido en su interior continúa girando durante bastante tiempo. Debido a que el fluido tiene un aditivo nacarado, incluso puede encontrar evidencia de que la parte central del fluido sigue girando más rápido que el fluido externo (que se ralentiza más rápido debido a la fricción con la capa estacionaria). Si primero haces girar el orbe en una dirección y luego dejas que el fluido exterior disminuya un poco, y luego lo giras en la dirección opuesta, verás que se forman vórtices con ejes tangenciales a la esfera exterior. No obtiene este efecto si comienza a girarlo cuando el fluido está estacionario.

En su comparación con los huevos crudos y los cartones de leche, los objetos (y el líquido) en el interior ya están en reposo y usted aplica energía para rotarlos. Sin embargo, toda la Tierra ya está girando con pares externos comparativamente pequeños que intentan frenarla. Volviendo a tu ejemplo, una vez que hagas que los huevos giren y trates de detenerlos, seguirán girando porque el líquido del interior ya está girando y tú estás tratando de oponerte a su movimiento. La conservación del momento se aplica tanto a objetos estacionarios como giratorios (es decir, se requiere un par externo para cambiar su momento angular).

En realidad, la evidencia sísmica indica que el núcleo líquido de la Tierra gira un poco más rápido que la corteza . Esto probablemente se deba a que los efectos de desaceleración de la rotación de las mareas con la luna actúan con más fuerza en la superficie que en el núcleo.

Júpiter, los otros planetas gigantes gaseosos y el Sol son completamente fluidos, tienen aproximadamente la misma edad que la Tierra y giran. En realidad, todos los planetas gigantes gaseosos giran más rápido que la Tierra; por ejemplo, el día de Júpiter es de unas diez horas. El período de rotación del Sol es de aproximadamente un mes, pero el sol es enorme.

Me temo que la intuición que desarrolló al hacer girar objetos no esféricos en mesas de cocina que no giran no es apropiada para un objeto que gira uniformemente en el vacío.

¡¡¡ El núcleo de la tierra es sólido!!! !!!!

y otro

Corteza

La corteza es la capa delgada, sólida y más externa de la Tierra. La corteza es más delgada debajo de los océanos, con un promedio de solo 5 kilómetros de espesor, y más gruesa debajo de grandes cadenas montañosas. La corteza continental (¡la corteza que forma los continentes, por supuesto!) es mucho más variable en espesor pero tiene un promedio de 30-35 km. Bajo grandes cadenas montañosas, como el Himalaya o Sierra Nevada, la corteza alcanza un espesor de hasta 100 km.

Manto

La capa debajo de la corteza es el manto. El manto tiene más hierro y magnesio que la corteza, lo que la hace más densa. La parte superior del manto es sólida y, junto con la corteza, forma la litosfera. La litosfera rocosa es frágil y puede fracturarse. Esta es la zona donde ocurren los terremotos. Es la litosfera la que se rompe en las losas gruesas y móviles de roca que los geólogos llaman placas tectónicas.

A medida que descendemos a la Tierra sube la temperatura y llegamos a una parte del manto que está parcialmente fundida, la astenosfera. A medida que la roca se calienta, se vuelve maleable o 'plástica'. La roca aquí es lo suficientemente caliente como para plegarse, estirarse, comprimirse y fluir muy lentamente sin fracturarse. Piensa en el comportamiento de Silly Putty® y tendrás una idea general. ¡Las placas, formadas por la roca relativamente ligera y rígida de la litosfera, en realidad 'flotan' en la astenosfera más densa y fluida!

Centro

En el centro de la Tierra se encuentra el núcleo súper denso. ¡Con un diámetro de 3486 kilómetros, el núcleo es más grande que el planeta Marte! El núcleo de la Tierra está formado por dos capas distintas: una capa externa líquida y un núcleo interno sólido. A diferencia de las capas exteriores de la Tierra con composiciones rocosas, el núcleo está formado por una aleación metálica de hierro y níquel. Es difícil de imaginar, ¡pero el núcleo es aproximadamente 5 veces más denso que la roca sobre la que caminamos en la superficie!

Por lo tanto, no es un problema simple, excepto que, suponiendo que la Tierra pueda verse como un cuerpo aislado, el momento angular total, líquidos más sólidos, debe conservarse. Si no es así, debe ser debido a interacciones gravitatorias con cuerpos externos.

Su experimento con huevos no representa con precisión un planeta con núcleo líquido.

Cuando arrojas el huevo hacia arriba mientras le das una vuelta, en realidad solo le estás dando una vuelta a la cáscara. También arrastrará algo de fluido a través de la fricción, pero no todo y no a la misma velocidad. Entonces, cuando lo sueltas, el caparazón gira rápidamente, parte del fluido gira lentamente y parte no gira en absoluto. Las partes que no giran reducen la velocidad de las partes que giran, y es por eso que no gira tan rápido.

Por cierto, los huevos no son realmente fluidos que fluyen libremente por dentro. El huevo es bastante viscoso, y además existen estructuras sólidas que fijan la yema en su lugar:

Para hacer este experimento correctamente, primero llenarías una botella con agua, luego girarías la botella en tu mano para hacer que el agua forme un vórtice. Una vez que lo hace, lanzas inmediatamente, mientras le das a la botella un giro de la misma velocidad que el agua.

Un sistema aún más simple sería una esfera, dividida en dos mitades y conectadas por un eje que gira libremente y tiene algo de fricción. Por ejemplo, imagine que las dos mitades están hechas de madera y el eje es de metal.

Agarrarías una de las mitades e intentarías lanzarla mientras le das un giro. Verás que cuando deja tus manos, la parte inferior comienza a disminuir la velocidad a medida que la parte superior acelera (dependiendo de cuánta fricción haya en el eje).

Para realizar correctamente el experimento del huevo, debe colocar el huevo en algún dispositivo que pueda girarlo durante varios minutos, el tiempo suficiente para que el líquido del interior coincida con la rotación de la cáscara. Si lo lanzas entonces, verás que el huevo gira mucho mejor (e incluso puedes sentir la rotación del fluido cuando sostienes el huevo).

En cuanto a la Tierra, sigue girando a pesar de tener un núcleo fundido, porque cada molécula en el líquido tiene su propio momento angular alrededor del centro de masa, por lo que ninguna de ellas se empuja entre sí. Bueno, algunos de ellos lo son, pero en general, la mayoría de las moléculas quieren moverse aproximadamente a la misma velocidad alrededor de aproximadamente la misma familia de órbitas, a diferencia de la superficie que quiere moverse y las moléculas líquidas que quieren quedarse quietas.

La tierra en realidad se está desacelerando, tenía 22 horas de duración hace 370 millones de años. Si te quedas aquí el tiempo suficiente, tendremos días de 48 horas. el final del sol está a solo 5 mil millones de años. se convertirá en una enana roja y engullirá la tierra en unos miles de millones de años.

Por qué la tierra se está desacelerando, es otra pregunta. Quizás la luna amortigua su rotación. Algunas fuentes dicen que la tierra se acelera y se ralentiza intermitentemente en el corto plazo, con una tendencia general a la desaceleración.

¿Qué pasa con la liquidez? la lava es viscosa a presión superficial y más pegajosa que el jarabe. el centro es hierro, quizás oro y platino, e iridio, pero está bajo presión, hay estudios de materiales a esas presiones. también hay generación de energía nuclear activa en la tierra, pero esa es una fuerza con una simetría aproximadamente axial/central.

si pones lava bajo muchos kilotones de presión, su viscosidad cambia. si se vuelve más o menos líquido, también es otra cuestión.

    AN INTERPRETATION OF CHANGE IN THE LENGTH OF THE DAY
                     (from  24 Million Years)
  ______________________________________________________________

     Time Range           Spin Rate Shift       Increase of Day
  ________________   ________________________   ________________

  24 million years   - 0.0015 seconds/century    + 6.0 minutes


         INDICATED INCREASE IN THE LENGTH OF THE DAY
             (As Estimated from Ancient Eclipses)
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    Time Range         Spin Rate Shift      Increase in Day
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  From 2000 BCE   - 0.0018 seconds/century  + 0.07 seconds

la duración de los meses sinódicos (lunares) también cambia del promedio actual de 29,53 días, se puede ver en fósiles de hace millones de años, duraciones de meses sinódicos.