He leído que la Luna se está alejando de la Tierra entre 1 y 3 cm por año.
¿Es esto suficiente para que la Tierra pierda la Luna antes de que el Sol se convierta en supernova?
Lo pregunto porque me gustaría hacer los cálculos de la atracción magnética de la Tierra sobre este tema. Me parece que debería ser una función no lineal (también hay otros factores, como si la Luna pudiera ser capturada por otro planeta o si los asteroides interfieren con su órbita en la Tierra).
Como señaló HDE 226868 en su respuesta, el Sol no se convertirá en supernova. Eso es algo que solo las estrellas grandes experimentan al final de su vida en la secuencia principal. Nuestro Sol es una estrella enana. No es lo suficientemente grande para hacer eso. En cambio, se expandirá para convertirse en una gigante roja cuando queme el hidrógeno en el núcleo del Sol. Continuará quemando hidrógeno como una gigante roja, pero en un caparazón alrededor de una esfera de helio residual. El Sol comenzará a quemar helio cuando alcance la punta de la fase de gigante roja. En ese momento se encogerá un poco; un ligero respiro. Se expandirá a una gigante roja una vez más en la rama gigante roja asintótica cuando queme todo el helio en el núcleo. Luego quemará helio en una capa que rodea una esfera de residuos de carbono y oxígeno. Las estrellas más grandes proceden más allá de la quema de helio. Nuestro Sol es demasiado pequeño.
El Sol tiene dos posibilidades como gigante roja de consumir la Tierra. Algunos científicos dicen que el Sol consumirá la Tierra, otros que no. Todo es un poco académico porque la Tierra estará muerta mucho antes de que el Sol se convierta en una gigante roja. Tendré más que decir sobre esto en la tercera parte de mi respuesta.
La tasa actual de recesión lunar es de 3,82 cm/año, que está fuera de la ventana de uno a tres centímetros por año. Esta tasa es anómalamente alta. De hecho, es extremadamente alto considerando que la dinámica dice que
ese inverso El factor indica que algo realmente extraño debe estar sucediendo para que la tasa de recesión de las mareas sea tan alta en este momento, y este es exactamente el caso. Hay dos enormes barreras de norte a sur para el flujo de las mareas en este momento, las Américas en el hemisferio occidental y Afro-Eurasia en el hemisferio oriental. Esto solo aumenta por una cantidad considerable. Los océanos también tienen una forma agradable para causar algunas resonancias agradables que aumentan Aún más.
Si sucede algo aún más funky y la Luna retrocede a una tasa promedio de cuatro centímetros por año durante los próximos mil millones de años, la Luna estará a una distancia de 425,000 km de la Tierra (centro a centro). Eso es menos de 1/3 de la esfera Hill de la Tierra. Las órbitas progresivas casi circulares a 1/3 o menos del radio de la esfera de Hill deberían ser estables. Incluso con esa tasa de recesión exagerada, la Luna no escapará en los próximos mil millones de años.
¿Y después de mil millones de años? Elegí mil millones de años porque es cuando la recesión de la Luna debería detenerse más o menos. Si la Tierra aún no ha muerto antes de esta marca de mil millones de años, aquí es cuando la Tierra muere.
Las estrellas enanas como nuestro Sol se vuelven progresivamente más luminosas a lo largo de su vida en la secuencia principal. El Sol será aproximadamente un 10% más luminoso de lo que es ahora dentro de mil millones de años en el futuro. Eso debería ser suficiente para desencadenar un invernadero húmedo, que a su vez desencadenará un invernadero fuera de control. La Tierra se convertirá en Venus II. Todos los océanos de la Tierra se evaporarán. El vapor de agua alcanzará lo que ahora es la estratosfera. La radiación ultravioleta fotodisociará ese vapor de agua en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno escapará. Eventualmente, la Tierra no solo estará desprovista de agua líquida en la superficie, sino que también estará desprovista de vapor de agua en la atmósfera.
Casi toda la recesión de la Luna es consecuencia de las mareas oceánicas. Sin océanos, esa recesión atunera se detendrá más o menos.
El Sol no tiene suficiente masa para convertirse en una supernova. En cambio, se hinchará para convertirse en una gigante roja , envolviendo a Mercurio, Venus y posiblemente a la Tierra. Después de eso, se despojará de sus capas exteriores como una nebulosa planetaria y se asentará para convertirse en una enana blanca . Wikipedia , aparentemente, dice exactamente las mismas cosas que yo había pensado:
El Sol no tiene suficiente masa para explotar como una supernova. En cambio, saldrá de la secuencia principal en aproximadamente 5.400 millones de años y comenzará a convertirse en una gigante roja. Se calcula que el Sol se volverá lo suficientemente grande como para engullir las órbitas actuales de los planetas interiores del Sistema Solar, incluida posiblemente la Tierra.
Aún así, eso pone una fecha límite para que la Tierra y la Luna evolucionen hasta el punto que estás buscando. Wikipedia aborda la posibilidad de que la Tierra y la Luna sobrevivan:
Hoy, la Luna está bloqueada por mareas con la Tierra; una de sus revoluciones alrededor de la Tierra (actualmente unos 29 días) es igual a una de sus rotaciones alrededor de su eje, por lo que siempre muestra una cara hacia la Tierra. La Luna continuará alejándose de la Tierra, y el giro de la Tierra continuará desacelerándose gradualmente. En unos 50 mil millones de años, si sobreviven a la expansión del Sol, la Tierra y la Luna quedarán bloqueadas entre sí por efecto de las mareas; cada uno quedará atrapado en lo que se llama una "resonancia de giro-órbita" en la que la Luna rodeará la Tierra en aproximadamente 47 días y tanto la Luna como la Tierra girarán alrededor de sus ejes al mismo tiempo, cada uno solo visible desde un hemisferio de el otro.
Así que la Luna seguirá existiendo para cuando el Sol se convierta en una gigante roja, y durante muchos miles de millones de años después de eso.
Aquí están las matemáticas:
Eso es aproximadamente una séptima parte de la distancia actual a la Luna , en su paso más cercano.
HDE 226868
walter