¿Qué fuerza transfiere el momento angular en el bloqueo de marea?

Estoy seguro de que el análisis matemático del bloqueo de las mareas se ha realizado muchas veces, pero no he podido encontrar un análisis de este tipo en el que se incluya el mecanismo para la transferencia del momento angular al momento angular de giro, que es la pregunta que se ha planteado. ¿Quizás alguien es capaz de producir una referencia o un análisis?

Habiendo experimentado en varias ocasiones cuán contraintuitiva puede ser la dinámica rotacional, no me sorprendería encontrar que mi respuesta es defectuosa.

El período de revolución de la Luna alrededor de su propio eje es el mismo que su período de revolución alrededor de la Tierra.
Esto se debe al bloqueo de marea.

Diagrama$(1)$(adaptado del diagrama en el artículo de Wikipedia " Fuerza de marea ") tiene a la Tierra en algún lugar debajo del diagrama y muestra el campo diferencial de gravedad de la Tierra en la superficie de la Luna que hace que la Luna cambie su forma.
Bajo la influencia de estas fuerzas diferenciales, la Luna cambia su forma a algo parecido al elipsoide verde muy exagerado que se muestra en el diagrama.$(2)$.
No hay momento de torsión neto en la Luna debido a la Tierra, por lo que su período de revolución alrededor de su eje permanece igual.

El artículo de Wikipedia Bloqueo de marea tiene un diagrama$(2)$que muestra cómo habrían sido las fuerzas diferenciales en la Luna si el período de revolución de la Luna alrededor de su eje fuera mayor que su período de revolución alrededor de la Tierra.
Hay un par neto en la Luna que reduce su momento angular de giro.
Ignorando la influencia del Sol y el resto del Sistema Solar, ya que no hay pares externos en el sistema Luna-Tierra, la pérdida del momento angular de giro de la Luna debe aumentar el momento angular del sistema en algún otro lugar. Es el momento angular orbital de la Luna el que aumenta al igual que, en menor medida, el momento angular de giro de la Tierra.

Ambos artículos de Wikipedia son muy informativos.

La pregunta es, "¿Dónde está la fuerza que aumenta el momento angular orbital?"

Creo que la respuesta a la pregunta original es, la fuerza$F$en diagrama$(5)$?

Los diagramas que he dibujado son grandes exageraciones de lo que realmente sucede. Más pequeño y la fuerza$F$sería difícil de identificar. También solo he considerado una situación en la que toda la masa se distribuye en un plano e ignoré cualquier componente de momento angular que no sea perpendicular a ese plano.

En diagrama$(3)$la tierra$E$está en la parte inferior y el centro de masa de la Luna$M$gira alrededor de la Tierra con una velocidad angular$\omega$.
La Luna gira alrededor de su centro de masa con una velocidad angular$\Omega (>\omega)$.

$F_c$es la atracción gravitacional debida a la Tierra sobre una partícula en el centro de masa de la Luna.
$F_f$y$F_n$son las fuerzas de atracción gravitatorias que actúan sobre las partículas en los puntos$A$y$B$en la Luna.

Las fuerzas diferenciales que actúan sobre las partículas en$A$y$B$son$F_f^\prime$y$F_f^\prime$.
El diagrama muestra que estas fuerzas, que son responsables de reducir el momento angular de giro de la Luna, no son paralelas entre sí ni tienen la misma magnitud.
Por lo tanto, también hay una fuerza neta$F$que actúa en el centro de masa de la Luna.

Diagrama$(4)$ilustrar el hecho de que para un cuerpo que es simétrico con respecto a la$EM$eje no hay par.
Si hay asimetría sobre el eje$EM$como en el diagrama$(2)$entonces es posible el bloqueo de marea.

Diagrama$5$muestra las parejas (en verde y azul) que actúan sobre la Luna que reducen el momento angular de giro de la Luna y la fuerza neta$F$(en rojo) que aumenta el momento angular orbital de la Luna con respecto a la Tierra.

Si hay transferencia de energía entre cuerpos, creo que sería muy insignificante en comparación con la disipación de calor, que es la verdadera responsable de los bloqueos de marea. Cuando la luna giraba en relación con la Tierra, su núcleo era líquido y la mayor parte de la energía del momento angular se perdía en forma de calor debido a la disipación viscosa, manteniendo el núcleo líquido mientras giraba en relación con la Tierra.

Dijiste que "un cuerpo perfectamente elástico no perdería energía debido a su deformación", y eso es cierto, pero un cuerpo perfectamente elástico es un modelo muy pobre para un cuerpo similar a un planeta. Un planeta es más como un huevo crudo: intente girar uno y vea qué tan rápido se detiene en comparación con un huevo cocido .

Lo mismo ocurre con la Tierra, el momento angular que pierde debido a las fuerzas de marea de la Luna genera el calor que ayuda a mantener el núcleo líquido.