¿Por qué la Tierra pierde velocidad de rotación en el vacío del espacio?

Creo que es un hecho bien conocido aquí que la Tierra está perdiendo lentamente velocidad de rotación con el tiempo (se ganan unos 1,4 milisegundos del día por cada cien años). Eventualmente, esto significa que la Tierra se bloqueará por mareas con el Sol, lo que significa que una cara de la Tierra siempre mirará hacia el Sol y la otra mirará hacia el otro lado, al igual que nuestra relación con nuestra propia luna.

Mi pregunta quizás esté más relacionada con la física, pero ¿por qué la Tierra pierde velocidad de rotación? Sabemos por las leyes de Newton que un objeto en movimiento permanece en movimiento a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Bueno, ¿qué es la fuerza exterior? ¿Es la atracción del Sol sobre nosotros? ¿Es la atracción de la Luna? ¿Es otro planeta?

Respuestas (2)

Uno de tus instintos era correcto; es de hecho la influencia de la Luna.

Notas de Wikipedia :

Durante millones de años, la rotación se ralentiza significativamente debido a las interacciones gravitatorias con la Luna; tanto la energía de rotación como el momento angular se transfieren lentamente a la Luna: véase aceleración de las mareas.

Y aquí está el caso general de un satélite que influye en la rotación del primario:

La aceleración de las mareas es un efecto de las fuerzas de las mareas entre un satélite natural en órbita (p. ej., la Luna) y el planeta principal que orbita (p. ej., la Tierra). La aceleración provoca una recesión gradual de un satélite en una órbita progresiva alejándose del primario y una desaceleración correspondiente de la rotación del primario. El proceso finalmente conduce al bloqueo de marea del cuerpo más pequeño primero y luego del cuerpo más grande. El sistema Tierra-Luna es el caso mejor estudiado.

Pictóricamente se describe aquí :

Compensación de abultamiento de marea

El hecho de que el abultamiento de la marea se mueva en relación con la Luna provoca un par entre los dos cuerpos, lo que lleva a la desaceleración de la rotación de la Tierra y la recesión de la Luna. Como el par está relacionado con la aceleración angular α a través de la relación

τ = yo α α = τ yo
y el par se define como
τ = r F pecado θ
dónde yo es la inercia, podemos calcular la aceleración angular si conocemos las fuerzas de marea en el trabajo.

Muy completo, muchas gracias. Sin embargo, para que quede claro, estamos fuera de la influencia gravitatoria de todos los demás planetas, ¿correcto?
@TomSterkenburg Bueno, cada objeto en el universo influye en todos los demás objetos, por lo que la respuesta es en realidad no. Pero además del Sol, la Luna tiene el mayor impacto de cualquier otro cuerpo en la Tierra.
La influencia que los otros cuerpos tienen sobre la tierra es tan mínima que el sol habrá pasado por su fase de gigante roja y se tragará la tierra o la expulsará antes de que aparezca una diferencia notable.
Sí, mi impresión es que ni la Luna ni el Sol están hechos de vacío. Por lo tanto, la pregunta se basa en una falacia.

Explicación en jerga no técnica: Piensa en ti mismo (la Tierra) sentado con los brazos pegados al pecho en un taburete de piano giratorio. Si tuviera que extender los brazos, la velocidad de rotación del asiento del taburete disminuirá. Ahora, debido a que la ubicación en la Tierra directamente debajo de la luna es atraída hacia la luna, el radio de la Tierra se extiende (estira) hacia la dirección de la luna, por la misma razón que usted, en el taburete giratorio del piano, disminuya la velocidad como extiende los brazos lejos de su cuerpo, aumentando así el radio de su cuerpo o del taburete del piano. Técnicamente, usted y la Tierra están obedeciendo la ley de "conservación del momento angular": la masa x la velocidad x el radio de un cuerpo giratorio es constante. Si el radio del cuerpo aumenta,

Otro factor que ralentiza la rotación de la Tierra es la parte del movimiento del océano causada por la gravedad de la luna, es decir, las mareas. El deslizamiento del agua del océano sobre la superficie giratoria de la Tierra actúa como un freno, lo que favorece la disminución de la velocidad de rotación de la Tierra. Incluso si la Tierra no tuviera grandes extensiones de agua, océanos, su tasa de rotación aún disminuiría, pero no tanto.