mareas gravitatorias lonnie pacheco
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MAREASGRAVITATORIAS
La marea es un sistema de fuerzas en uno o varios cuerpos como resultado de un diferencial de gravitación:
Así, diferentes partes del sistema experimentan aceleraciones distintas.
Una marea acontece cuando las fuerzas de marea actúan sobre un cuerpo redistribuyendo la materia.
Jeffrey C Hall
La marea suele presentarse como una elongación de un objeto hacia el cuerpo que concentra la mayor masa.
La marea es capaz de desacelerar la velocidad de rotación de un cuerpo
hasta que uno de sus lados queda permanentementede cara al cuerpo masivo.
Walter Myers
En estos casos resulta una rotación sincrónica, es decir, el período de rotación es el mismo que el período de traslación.
En el Sistema Solar, las fuerzas de marea han obligado a los satélites más importantes a quedar atrapados en una rotación sincrónica.
Se conoce también el caso de estrellas que sufren de rotación sincrónica, como las estrellas tipo RS Canum Venaticorum.
Los sistemas binarios de tipo RS Canum Venaticorum están compuestos típicamente por dos estrellas más o menos parecidas al Sol:
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una estrella subgigante tipo G o K y una enana amarilla tipo F o G.
Los períodos orbitales de las estrellas RS CVn son muy cortos:
Desde 1 día hasta 2 semanas, y la marea gravitacional atrapa a la subgigante de manera que su período de rotación y traslación es idénticos
Como consecuencia, la subgigante le da siempre la misma cara a la estrella enana. (enana pero maciza).
Mark A Garlick
Aparentemente, es la veloz rotación inducida por la marea, que produce poderosos campos magnéticos. Como resultado hay una copiosa emisión
de radiación en forma de radio, ultravioleta y rayos X.
Otro efecto del fuerte magnetismo son manchas estelares monumentales en la estrella sugbigante, que pueden abarcar
hasta el 50% de su superficie.
El Sol también tiene manchas, pero las más grandes cubren apenasel 10% de su diámetro. Paul Zoch
A causa de la poderosa actividad magnética, las estrellas RS CVn se distinguen por su extensa corona que –con una temperatura de varios
millones de grados- emite fuertemente rayos X.
Cuando la estrella subgigante continúe envejeciendo y se dilate aún más, las fuerzas de marea arrancarán el gas de su superficie y se irá a
depositar sobre su compañera.
Así, la estrella enana incrementará su masa y acelerará su propia evolución, envejeciendo prematuramente.
Aquí en la Tierra, no cantamos mal las rancheras…
La rotación de la Luna fue frenada por la Tierra,hasta que se hizo sincrónica.
En menor medida, la rotación de la Tierra también está siendo frenada por la Luna: los días son gradualmente más largos.
La fricción por mareas frena a la Tierra a razón de
16 segundospor cada millón de años.
Por otro lado, el arrastre que producen las concentraciones de masa continental de la Tierra sobre la Luna, la obligan a acelerar
su velocidad orbital.
El campo gravitatorio de la Tierra no es uniforme, está distorsionado por las concentraciones de masa
Este incremento aleja de la Tierra a nuestro satélite natural a razón de3.7 metros por siglo.
Los voy a echarde menos
Si combinamos la desaceleración de la rotación terrestre y la aceleración de la
velocidad orbital de la Luna, suceden cosas
extrañas.
El resultado es que algún día el Sistema Tierra-Luna
estará en rotación sincrónica mutua
(como Plutón y Caronte).
Por otro lado, llegará el día en que la Luna esté tan lejos de la Tierra,que será incapaz de producir eclipses totales de Sol:
En el mejor de los casos habrá eclipses anularesWilliam GS
Cuando las fuerzas de marea son poderosas, son capaces de calentar el interior de un cuerpo, a causa del estrés
y la fricción interna que producen.
En casos extremos, la marea gravitatoria es tan severa, que el objeto que la sufre no puede mantenerse unido por más tiempo y se desintegra.
Las fuerzas de marea obligaron al cometa Shoemaker Levy 9 a desintegrarse.
Finalmente se impactaron contra Júpiter en el verano de 1994
Otros cometas se desmoronan en el perihelio (pasan demasiado cerca del Sol).
Ni tanto que queme al santo…
Cometa 73P/Schwassmann-Wachmann
Se cree que los anillos de Saturno pudieron haber
resultado de la desintegración de un satélite que se acercó demasiado al
planeta y no soportó las fuerzas de marea.
La distancia a la que un cuerpo celeste corre el riesgo de desintegrarse, por acercase demasiado a un objeto masivo,
se conoce como el límite de Roche.
Una estrella se puede desintegrar también si se acerca demasiado a un hoyo negro
Cuando un objeto sobrepasa el límite de Roche, se desmorona. En cada caso, el límite de Roche depende –además de la distancia-de la densidad y cohesión de los objetos que protagonizan la marea.
En algunos casos se puede presentar la captura por marea: parte de la energía cinética del objeto menor se disipa en forma de
marea y entonces se expone a ser capturado por el objeto más masivo.
La captura por marea puede suceder entre dos estrellas o entre un planeta y un asteroide o un cometa
(que termina convertido en satélite del planeta). Maggie Wang
En el proceso de captura por marea entre dos estrellas, es común que las dos estrellas experimenten mareas (están hechas de gas, son muy
elásticas) y se deforman mutuamente.
Para que el proceso de captura por marea sea exitoso, la estrella menor debe pasar a menos de 3 radios estelares de la estrella mayor.
Los encuentros entre estrellas son poco comunes puesto que el espacio interestelar es muy vasto.
Solo en ambientes de alta densidad estelar – como los cúmulos globulares - se puede hablar de una alta frecuencia de encuentros,
que favorecen la captura de estrellas por marea gravitatoria.
Se cree que las binarias de baja masa que producen rayos X y las estrellas errantes azules -ambas abundantes en los cúmulos globulares-
son efecto directo de la captura por marea. Rob Hynes
El diferencial gravitacional (de aceleraciones por gravedad) entre el lado terrestre cercano a la Luna y el lado opuesto, produce dos abultamientos:
uno hacia la Luna y otro diametralmente opuesto.
MAREA BAJAMAREA BAJA
MAREAALTA
MAREAALTA
Por la veloz rotación de nuestro planeta, aproximadamente cada 24 horas y 50 minutos cualquier punto de la Tierra experimenta
dos mareas altas y dos mareas baja.
POLONORTE
POLONORTE
POLONORTE
POLONORTE
Si bien es común ilustrar los abultamientos por marea en una línea imaginaria que une a la Tierra y a la Luna,
en el sentido estricto, esto no es así.
El desplazamiento de aguas hacia la Luna llega “tarde”, pues la Tierra gira velozmente.
Otro error de concepción es que el agua se eleva en el nivel del mar porque es atraída hacia la Luna, como si cambiara de volumen, como si
el mar pudiera ser jalado hacia la Luna.
En realidad el agua llega escurriendo desde la superficie de la Tierra que está perpendicular (en cuadratura) con la Luna.
Existe el mito de que la Luna –a través de la marea- afecta la cantidad de nacimientos, el crecimiento de las uñas o del cabello, y que es un factor a
considerar en dietas para bajar de peso. ¿Por qué?
Porque si la Luna es capaz de producir efectos en el agua del mar ¿a poco no afectará al cuerpo humano, que contiene un 65% de agua?
Algunos efectos son verdaderos. Los agricultores o quienes cortan madera aseguran que no es lo mismo
trabajar en Luna Llena que en Cuarto Creciente,
Y he aquí el secreto: cuando hay Luna Llena, la marea alta eleva también el nivel de agua subterránea de manera que el suelo está más hidratado.
¡Señoras! Rieguen sus jardines en Luna Llena y el suelo se mantendrá húmedo más tiempo. (dependiendo de la profundidad del nivel freático)
La altura y la hora de llegada de la marea en un punto determinado depende de disposición y topografía de la línea costera, de la plataforma
continental y de qué tan cerca del cenit pase la Luna.
La Luna también experimentó mareas que hicieron escurrir hacia la Tierra vastos depósitos de lava.
Cuando la lava lunar emergió a la superficie, se enfrió y quedó atrapada en depósitos superficiales que llamamos mares.
Estos mares están formados por material más denso y pesado que la corteza lunar, así que la Luna es más “pesada” del lado terrestre.
La marea gravitatoria dispuso que el lado pesado de la Luna apuntara hacia la Tierra.
La marea también abultó la Luna hacia la Tierra, y debido a eso, el centro de la cara visible de la Luna se alza cerca de 10 Km. sobre la
superficie promedio de nuestro satélite:
La Luna tiene forma de huevo, con la punta en dirección de la Tierra.
Aún hoy, la Luna sigue experimentando mareas y cada vez que se acerca a la Tierra –en el Perigeo- sufre de sismos de baja intensidad.
Instalación de sismómetro
Los sismos lunares típicos son 1000 veces menos intensos que su contraparte terrestre, y tienen epicentro de 50 a 300 Km bajo la
superficie.
Los sismos lunares producidos durante el perigeo son aún más débiles y se producen a mayor profundidad: de 800 a 1000 Km bajo la superficie.
La forma como se dispersan las ondas sísmicas durante las mareas lunares, ha dado información a los científicos acerca de la estructura y
composición interior de la Luna.
Otro efecto de las mareas sobre la Luna, parecen ser algunos fenómenos lunares transitorios luminosos (LTP, por sus siglas en inglés).
Sin embargo, aún hay controversia al respecto.
Till Credner & Sven Kohle
Algunos observadores sospechan que se debe a la emisión de gases a causa del estrés al que se somete la corteza lunar durante la marea.
La marea se debe a la atracción gravitatoria de una masa sobre otra, en el interior de un mismo cuerpo celeste o entre dos objetos.
Comúnmente pensamos en las mareas como algo que vemos en el mar, pero es un fenómeno astronómico que se expresa de muchas maneras.
Las fuerzas de marea de una enana blanca sobre su compañera cercana son suficientes para arrastrar materia de la compañera hacia su superficie
Mark A. Garlick
Al acumularse la masa puede causar un repentino y drástico incremento en el brillo, visto como una explosión de Nova.
David A Hardy & PPARC
Así como las estrellas binarias muestran los efectos de las fuerzas de mareas, los pares cercanos de galaxias sufren de este efecto
Ken Crawford
Los efectos de la atracción gravitatoria son suficientes para distorsionar el aspecto de las galaxias en formas caprichosas.
Las fuerzas de marea también tienen efecto sobre la materia en la
cercanía que un agujero negro.
La Ley de la Gravedad:Isaac Newton mostró que la atracción gravitatoria depende de 3 cosas:
las masas de dos cuerpos y la distancia que los separa.
Newton mostró que la fuerza gravitatoria es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
Así, si consideramos la atracción de la Tierra sobre un satélite, la fuerza será sólo un cuarto si duplicamos la distancia al centro de la Tierra.
1/1
1/16
13
1/9
4
2
1/4
Ley del cuadrado inverso
Celestia
Por otro lado, Einstein demostró que lo que llamamos gravedad es en realidad una distorsión del espacio-tiempo
que acontece donde se concentra la materia
La Tierra experimenta mareas gravitatorias producidas porel Sol y la Luna
El Sol es mucho más masivo que la Luna pero, como está muy lejos, su efecto en la marea es menor que la mitad de la atracción de la Luna.
José Muñoz Reales
Donald P. Waid
Las mareas oceánicas se producen en el agua superficial de la Tierra y son debidas a la atracción de la Luna y del Sol.
Sin embargo, no hay que olvidar que la marea se presentaen muchos niveles: la corteza de la Tierra también se abulta
El nivel freático también asciende
Y la atmósfera es más alta en dirección de la Luna
La marea acontece porque el lado terrestre más cercano a la Luna es atraída por la Luna más intensamente que el lado opuesto.
Como resultado, existe un abultamiento en dirección de la Luna
La Tierra experimenta entonces un abultamiento en lados opuestos.(ilustración “ligeramente” exagerada, jejeje)
El efecto de la atracción del Sol es similar, y las mareas que observamos son el efecto resultante de la atracción del Sol y de la Luna.
Claire C. Smith
Cuando la atracción del Sol se suma a la de la Luna las mareas son más altas y son llamadas Mareas Vivas
David Marshall
Las mareas vivas suceden en Luna Llena (oposición) y Luna Nueva (conjunción) eTravelPhotos.com
Como la atracción del Sol está alineada con la de la Luna en Luna Nueva y Luna Llena, ésos son los días en que hay mareas vivas.
Kevin Ebi
MAREA VIVALuna Llena
MAREA VIVALuna Nueva
MAREA MUERTACuarto Creciente
MAREA MUERTACuarto Menguante
Pero cuando el Sol y la Luna están a 90 grados con respecto a la Tierra, las mareas son pequeñas y son llamadas mareas muertas.
LUNA EN CUADRATURA
Las alturas de las mareas vivas varían con el tiempo ¿Por qué? Porquela distancia de la Tierra al Sol o a la Luna cambia constantemente.
Kevin Ebi
El perigeo es el punto más cercano de la Luna a la Tierra, y si acontece con Luna Llena o Nueva, la marea viva tendrá una altura récord.
Laurent Laveder
Así también, las mareas vivas no son tan “vivas” cuando la Luna Llena o Nueva está en apogeo: más lejos que de costumbre
La rotación de la Tierra y la traslación de la Luna se combinan de manera que las mareas se repiten básicamente cada 24 horas con 50 minutos.
Anthony Ayiomamitis
Esto es aproximadamente el tiempo que tarda la Luna en volver a salir
Peeeero, como la marea está formada por dos abultamientos,la marea sube un par de veces por día.
GRACIAS
Material consultado y fuentes recomendadas
http://www.oarval.org/tidessp.htm
http://www.pbs.org/wgbh/nova/venice/tides.html
http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_de_Roche
http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_de_marea
Lectura recomendada y sitios consultadoshttp://www.oarval.org/tidessp.htm
http://www.pbs.org/wgbh/nova/venice/tides.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_de_Roche
http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_de_marea
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