Mareas en un super cierre en la luna

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No hay abultamiento de marea. ¹Este fue uno de los pocos errores de Newton. Newton obtuvo la función de fuerza de marea correcta, pero la respuesta a esa fuerza en los océanos: completamente incorrecta. … Lo que Newton se equivocó, Laplace lo hizo bien. La teoría dinámica de las mareas de Laplace da cuenta de los problemas mencionados anteriormente. Explica por qué siempre hay marea alta en algún lugar del Mar del Norte (y la Patagonia, la costa de Nueva Zelanda y algunos otros lugares de la Tierra donde las mareas son completamente locas). … El componente vertical es la fuerza impulsora detrás de la respuesta de la Tierra en su conjunto a estas fuerzas de marea. Esta pregunta no es sobre las mareas de la Tierra. La pregunta es sobre las mareas oceánicas, y ahí está la componente horizontal que es la fuerza impulsora. … Los oceanógrafos aún enseñan la teoría de las mareas en equilibrio de Newton por varias razones. Da una imagen adecuada de la función de fuerza de las mareas. Además, muchos estudiantes no entienden cuántos lugares pueden tener dos mareas al día. De hecho, ¡la mayoría de los instructores de oceanografía y los autores de libros de texto no lo entienden! Muchos oceanógrafos y sus textos todavía sostienen que el abultamiento interior es consecuencia de la gravedad, pero el otro abultamiento es consecuencia de la llamada fuerza centrífuga. Esto vuelve completamente locos a los geofísicos y geodocistas. Eso está empezando a cambiar; en los últimos diez años, algunos textos de oceanografía finalmente han comenzado a enseñar que la única fuerza que se necesita para explicar las mareas es la gravitación. ( no entiendo! Muchos oceanógrafos y sus textos todavía sostienen que el abultamiento interior es consecuencia de la gravedad, pero el otro abultamiento es consecuencia de la llamada fuerza centrífuga. Esto vuelve completamente locos a los geofísicos y geodocistas. Eso está empezando a cambiar; en los últimos diez años, algunos textos de oceanografía finalmente han comenzado a enseñar que la única fuerza que se necesita para explicar las mareas es la gravitación. ( no entiendo! Muchos oceanógrafos y sus textos todavía sostienen que el abultamiento interior es consecuencia de la gravedad, pero el otro abultamiento es consecuencia de la llamada fuerza centrífuga. Esto vuelve completamente locos a los geofísicos y geodocistas. Eso está empezando a cambiar; en los últimos diez años, algunos textos de oceanografía finalmente han comenzado a enseñar que la única fuerza que se necesita para explicar las mareas es la gravitación. (fuente )

En realidad, el modelo de "bulto de marea" es muy inexacto para explicar cómo suben y bajan los océanos. Es más exacto considerar los océanos como un oscilador impulsado muy complejo, donde el agua se mueve lentamente. Las variaciones menores periódicas en la gravedad causadas por la luna aportan energía al chapoteo, pero la forma real y el momento de los chapoteos están mucho más influenciados por las costas que por la propia luna. ( Fuente )

Lo que esto significa es que la protuberancia de la marea experimentada por la Tierra no es causada simplemente por la atracción gravitatoria de la luna. De hecho, la fuerza de marea de la luna en un momento dado no es ni siquiera una fracción de lo que está causando el abultamiento. Entonces, ¿qué significa "oscilador"?

Tome media taza llena de agua en su mano y agítela de la misma manera que lo haría si estuviera tratando de mezclar su sabor favorito. El agua "oscila" alrededor del interior de la copa. Y una vez que comienza la "oscilación", no necesita poner tanta energía porque el impulso del agua está haciendo la mayor parte del trabajo.

Esto es realmente importante, porque ese bulto no se debe a que el agua haya sido "exprimida" de los polos. Así no es como funciona la gravedad. Se debe a la masa de agua "oscilando", que puedes ver en tu taza. El agua se mueve desde el centro hacia los bordes exteriores. Cuando se trata de una esfera, el único lugar al que puede ir el agua es al ecuador (simplistamente).

¿Qué se suma a esta oscilación? Ya conocemos las dos primeras de las siguientes viñetas, pero hay dos más.

• El impulso del agua.
• La gravedad de la luna.
• La rotación de la Tierra .
• La gravedad del sol.

Al igual que la gravedad de la luna, en un momento dado la rotación de la Tierra no aporta mucho. La rotación de la Tierra no está empujando el agua (como una bomba) más de lo que la gravedad de la luna o la gravedad del Sol están elevando sustancialmente el agua (como una aspiradora u otra bomba). Estas tres fuerzas: la rotación de la Tierra, la gravedad del Sol y la gravedad de la Luna, son la energía suave que hizo que el agua se moviera lentamente durante millones de años. Pero la energía ahora es principalmente el impulso del agua misma.

Y ese impulso es centrífugo (como lo es la rotación de la Tierra), razón por la cual ves dos protuberancias en la Tierra.

Pero, ¿y tu planeta?

La Tierra gira 365 veces en un solo año. Tu planeta gira una sola vez. Peor aún, su luna tiene solo el 10,7% de la masa (y, más o menos, del tamaño) de la Tierra. Esto significa menos fuerza de rotación y centrífuga que contribuye a la "oscilación".

A continuación, está bloqueado por mareas, lo que (para el beneficio de todos los lectores) es una forma elegante de decir que la misma cara de la luna siempre mira hacia su planeta. Eso significa que no hay componente gravitatorio debido al planeta que contribuye a la "oscilación".

Tienes un sol, y no nos has dicho nada al respecto. No conocemos el período orbital de su luna alrededor de su planeta, el período orbital del planeta alrededor del sol o la distancia del sol al planeta. Habrá un pequeño contribuyente a la oscilación debido al sol.

Finalmente, hablemos de los efectos de la gravedad local. No nos has dado suficiente información para calcular la gravedad de la luna o del planeta (necesitas el radio de ambos). Esto significa que mi siguiente declaración es inexacta, déjame mostrarte por qué.

• La relación de gravedad entre la Luna (1,62 m/s²) y la Tierra (9,807 m/s²) es 0,165:1 o 16,5%.
• La relación de masa entre la Luna (7,34767309 × 10 ²² kg) y la Tierra (5,972 × 10 ²⁴ kg) es 0,0123:1 o 1,2 %.

Esa es una diferencia de orden de magnitud entre las dos proporciones. Entonces, calculemos la relación de masa en su situación y multipliquemos por 10 y llamémoslo bueno.

• 1:238,3178 o 23.831,78%.

Su planeta está ejerciendo una influencia gravitatoria sobre los océanos de su luna 1.444 veces superior a la que ejerce la Luna sobre los océanos de la Tierra.

Y cuando empiezas a conectar todos esos números en las ecuaciones de Laplace , lo que pronto descubres es que no hay mareas (excluyendo el pequeño componente del sol, que está seriamente abrumado por el planeta) porque todo es estático.

Conclusión

• Fuerza centrífuga insignificante.
• Influencia rotacional insignificante.
• Menor influencia de la gravedad solar.
• Gran influencia de la gravedad planetaria.
• Bloqueado por mareas.

Fundamentalmente, sin oscilación, sin mareas. Esto significa que no verías un bulto de agua en la parte posterior de la luna. Verías un bulto serio en el lado del planeta de la luna. Teniendo en cuenta lo estático que es todo y lo masiva que es la influencia gravitacional, podría estar convencido de que no hay agua superficial en la parte posterior de su luna. Todo está en el hemisferio del lado del planeta.

Descargo de responsabilidad:  los datos faltantes del sol y el radio podrían cambiar esta respuesta. Pero esa influencia planetaria en un planeta bloqueado por mareas es tan grande que me cuesta creer que un sol lo suficientemente grande como para causar una oscilación permitiría que la luna sea habitable.

_{¹  Lo que este encuestado quiere decir es que el concepto de "protuberancia de marea" debido a simples efectos gravitacionales lunares es mal entendido. Lea la respuesta completa para ver a qué se refiere. He incluido su título para lograr un efecto dramático, y para señalar que el bulto no se debe simplemente a la gravedad, sino a un efecto complejo de la gravedad.}

marea / tʌɪd / sustantivo plural sustantivo: mareas

1. la subida y bajada alternada del mar, generalmente dos veces en cada día lunar en un lugar particular, debido a la atracción de la luna y el sol.

En un planeta bloqueado por mareas no habría mareas, de acuerdo con la definición anterior. Habría un bulto constante en la línea que conjuga la luna y el planeta.

Para obtener más información, puede consultar esta respuesta en Physics.SE