Tal como entendí el calentamiento por marea, proviene de la fuerza de marea que actúa sobre un cuerpo mientras gira, distorsionándolo; la onda de distorsión viaja a lo largo de la superficie (junto con el viaje aparente del otro cuerpo en el cielo) y la fricción continua a medida que la materia se tensa en la onda viajera es la fuente del calentamiento de las mareas.
Ahora, si los dos cuerpos están en un bloqueo de marea, la distorsión permanece constante, no se mueve. No se realiza ningún trabajo nuevo ya que los cuerpos permanecen inmóviles entre sí. El calentamiento de las mareas debe ser un cero plano.
Mientras tanto, Io tiene una inmensa actividad volcánica atribuida al calentamiento de las mareas, a pesar de estar bloqueada por las mareas con Júpiter. Mientras todavía calienta a Júpiter, arrastrando su propio maremoto a su alrededor, Júpiter no debería contribuir con ningún calor a Io ya que su distorsión permanece constante a lo largo del tiempo, un equilibrio estable.
¿Es solo calor residual de los momentos en que Io estaba girando o me estoy perdiendo algo?
En realidad, hay varios componentes de las fuerzas de marea que sirven para distorsionar un planeta o una luna: rotación diurna no sincrónica, engrosamiento de la capa de hielo, oblicuidad de la órbita y desplazamiento polar. Una luna podría verse estresada por cualquier combinación de estos mecanismos, lo que daría lugar a fuerzas de fricción y calentamiento.
Estrés diurno : dado que las órbitas son elipses, no círculos, la luna experimentará un campo gravitatorio diferencial. Cuando la luna está más cerca del planeta, las tensiones de las mareas serán ligeramente mayores que cuando está más cerca, ya que el gradiente será más pronunciado. Además, dado que la 2ª Ley de Kepler nos informa que un cuerpo se mueve más rápido cuando está más cerca de su primario, esto significa que el bloqueo de marea es imperfecto. Cuando la luna está cerca de su principal, se mueve un poco más rápido de lo que gira. Asimismo, cuando está más lejos se mueve un poco más lento de lo que gira. Esto lleva a que la luna vea a su primario oscilando ligeramente en el cielo. Fuente
Tensión de rotación asincrónica : si la corteza de la luna se desacopla de su núcleo por una capa líquida (ya sea roca líquida o agua líquida), la corteza puede girar libremente sobre el núcleo. El núcleo permanecerá bloqueado por mareas en el primario, pero el caparazón puede moverse. Dado que el núcleo tendrá un abultamiento de marea, cuando la corteza se mueva, se estresará. La corteza siente un par porque su grosor varía a lo largo de la superficie de la luna. Fuente
Engrosamiento de la capa de hielo: las lunas heladas, como Europa, pueden experimentar tensiones causadas por la congelación y el engrosamiento de sus capas exteriores heladas. A medida que la luna pierde calor, el agua en el fondo del caparazón se congelará. Esto aumentará su volumen, creando tensiones de extensión. En la superficie, el enfriamiento del hielo lo contraerá, provocando tensiones de compresión. Si bien esto no es un estrés de marea, sigue siendo una fuente de estrés que puede actuar en estas lunas, así que pensé en agregarlo. Fuente
Oblicuidad de la órbita : la mayoría de las lunas no giran exactamente perpendiculares a su plano orbital. Más bien, su eje de rotación tiene cierta cantidad de oblicuidad. Esta oblicuidad cambia la orientación latitudinal del abultamiento de la marea a medida que la luna orbita alrededor del planeta. Esto crea tensiones adicionales a medida que se tira de la protuberancia de la marea. Fuente
Desplazamiento polar : los grandes impactos pueden hacer que la litosfera de una luna gire y se reoriente en relación con su eje de rotación. Cuando esta rotación cambia la ubicación aparente de los polos de rotación, se denomina "desplazamiento polar". El desplazamiento polar provoca estrés de manera similar a la rotación asincrónica. La litosfera gira sobre la protuberancia del núcleo, empujando la corteza. Fuente
Puede haber otros mecanismos de estrés que desconozco, pero estos son los principales. Si desea obtener más información sobre el tema, o desea ver algunas visualizaciones de cómo se ven estas diversas tensiones, consulte SatStressGUI , un programa que ayudé a desarrollar y que modela las tensiones en las lunas heladas.
céfiro
SF.
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