¿Qué causa el abultamiento antipodal?

14

El artículo de Wikipedia sobre mareas muestra un diagrama con una protuberancia de marea tanto hacia la Luna como sobre el punto antipodal (el Sol no está incluido en el diagrama). Seguramente eso está mal: ¿qué causaría el abultamiento antipodal?

^{Imagen cortesía del usuario de Wikipedia Jhbdel bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported .}

tides rdt2
fuente

2

Para un análisis detallado de este diagrama / efecto con respecto a las mareas oceánicas, vea este Physics.Se Q&A . El efecto tiene sentido en todo el planeta, pedazos rocosos y todo, pero cuando se restringe solo a las mareas oceánicas, las cosas no funcionan tan bien.

zibadawa timmy

Supongo que esto parece sorprendente porque es tentador imaginar que la Tierra y la Luna están atrapadas en su lugar como en un planetario. en.m.wikipedia.org/wiki/Orrery Sin embargo, los objetos reales no están fijados en su lugar.

badjohn

22

Eso es porque la luna atrae tanto el agua como la tierra. La gravedad de la luna se reduce con la distancia (por la ley del cuadrado inverso). Entonces, la gravedad de la luna es

Mayor en el punto más cercano a la luna (llamado punto sublunar)
Es menor en el centro de la tierra, y '
Es el menos en el lado opuesto de la tierra.

Suponga que la tierra está cayendo hacia la luna. Ahora, como la fuerza en el punto cercano a la luna es la máxima y ha "caído" la distancia máxima, mientras que la tierra "cae" una distancia menor y la más lejana de todas, el punto antipodal "cae menos".

" Fuerzas de marea ". Licenciado bajo CC BY-SA 3.0 a través de Wikimedia Commons .

La figura anterior muestra las fuerzas que actúan en la Tierra debido a la luna. La figura superior muestra las fuerzas gravitacionales reales que actúan, mientras que la inferior muestra las fuerzas después de restar la fuerza sobre la tierra misma. Eso debería explicar la protuberancia antipodal. Ver el artículo de wikipedia en Fuerzas de marea

aeroalias
fuente

7

Probablemente voy a ser criticado por esto, porque viola todo lo que se nos enseñó sobre las fuerzas de marea, pero la marea antipodal es causada por la fuerza centrífuga creada por la rotación de la Tierra sobre el baricentro de la Tierra / Luna, no por las fuerzas gravitatorias diferenciales. Si bien la gravedad de la luna es menor en el lado de la tierra más alejado de ella, esa fuerza todavía está hacia la luna, no lejos de ella.

Hay una buena explicación de esta explicación de la fuerza centrífuga en el sitio web de NOAA aquí . Citaré algunas fotos y texto pertinente, pero este sitio es una buena lectura para cualquiera que intente comprender las fuerzas responsables de las mareas de la Tierra.

Aquí hay un diagrama que muestra el movimiento de la tierra y la luna alrededor del baricentro del sistema: y parte del texto pertinente:

El centro de revolución de este movimiento de la tierra y la luna alrededor de su centro de masa común se encuentra en un punto aproximadamente a 1,068 millas debajo de la superficie de la tierra, en el lado hacia la luna, y a lo largo de una línea que conecta los centros de masa individuales. masa de la tierra y la luna. (ver G, Fig. 1) El centro de masa de la Tierra describe una órbita (E1, E2, E3 ..) alrededor del centro de masa del sistema Tierra-Luna (G), justo como el centro- of-mass of the moon describe su propia órbita mensual (M1, M2, M3 ...) alrededor de este mismo punto.

El efecto de la fuerza centrífuga. Es este aspecto poco conocido del movimiento orbital de la luna el responsable de uno de los dos componentes de fuerza que crean las mareas. A medida que la tierra y la luna giran alrededor de este centro de masa común, la fuerza centrífuga producida siempre se aleja del centro de revolución. Todos los puntos en o sobre la superficie de la tierra que actúan como un cuerpo coherente adquieren este componente de fuerza centrífuga. Y, dado que el centro de masa de la Tierra siempre está en el lado opuesto de este centro común de revolución desde la posición de la luna, la fuerza centrífuga producida en cualquier punto de la Tierra siempre se alejará del Luna. Este hecho está indicado por la dirección común de las flechas (que representan la fuerza centrífuga Fc) en los puntos A, C y B en la figura 1,

Y, finalmente, otro diagrama que cita la cita en bloque: Sí, uno probablemente puede encontrar muchas citas declarando que la marea antipodal es causada porque la fuerza gravitacional de la luna es mucho menor en el lado lejano que en el lado cercano, pero eso no hazlo verdad. Y creo que NOAA debería ser una fuente bastante autorizada. Si no pueden hacerlo bien ...

BillDOe
fuente

3

Sin haberlo solucionado, apostaría que esto es equivalente a la respuesta de aeroalias, y todo depende del marco de referencia que elija. La respuesta de Aeroalias se deriva del marco de referencia del centro de la Tierra. Parece que el tuyo se deriva del marco de referencia del baricentro. Lo que todavía lo convierte en una respuesta y derivación completamente legítima por derecho propio, para ser claros. Simplemente no veo nada en su respuesta que desacredite la perspectiva en la respuesta de aeroalias (aunque vea mi comentario sobre el OP: la idea es más sensata a escala planetaria).

zibadawa timmy

@zibadawatimmy, esta explicación es, para mí, más satisfactoria que la explicación de la diferencia gravitacional. Y creo que cualquier explicación de las mareas de la Tierra debería incluir una discusión sobre la rotación del planeta alrededor del baricentro de la Tierra / Luna; está ahí, es real y debe tener un efecto en el planeta.

BillDOe

1

Todo es relativo. Si tengo razón y son la misma respuesta en diferentes marcos de referencia, entonces preferiría la respuesta de aeroalias: es realmente simple. Y si se trata solo de una diferencia de cuadros, la explicación de la diferencia gravitacional es exactamente la misma que la explicación del baricentro, solo en diferentes coordenadas. Personalmente no veo una razón para preferir una perspectiva de baricentro a menos que haya algo más que ganar. Si hubo algunos otros fenómenos que estaban considerando en conjunto con función de fuerza de la luna sobre las mareas que es más fácil de tratar en el baricentro ...

zibadawa timmy

3

No estoy de acuerdo con algunas de las afirmaciones hechas. Si estamos en el marco de inercia barycentric, a continuación, invocando la fuerza centrífuga no tiene mucho sentido, porque estamos no en un marco giratorio. Las protuberancias hipotéticas de las mareas serían como en la respuesta de aeroalias . ... Por el contrario, si estamos en un marco que co-rota con la Tierra, entonces hablar de la fuerza centrífuga en la Tierra es equivalente a hablar de la fuerza gravitacional debida a la Luna por la construcción del marco, así que no Pienso que la explicación de esta respuesta es incorrecta , pero es innecesariamente confusa e implica engañosamente que es la única forma verdadera.

Stan Liou

-1

Las protuberancias son causadas por el hecho de que el centro de la Tierra está cayendo libremente y el resto del planeta no está correctamente. La fuerza vectorial aplicada por la Luna en un cierto punto menos la fuerza vectorial aplicada por la Luna en el centro de la Tierra no es igual a cero. Esta diferencia causa las protuberancias. La Tierra y la Luna están orbitando el centro de masa del sistema. Considere a alguien en una caja de caída libre. La persona no sentirá fuerza actuando. La diferencia entre cuál es la fuerza de la Luna en el punto de la Tierra y cuál debería ser la fuerza de la Luna en este mismo punto es la causa de las protuberancias. Cuando dije que debería ser, quise decir que este punto cae con la Tierra, pero solo el centro de masa de la Tierra es caída libre "correctamente" con F = Mm / r ^ 2

Anderson Alves
fuente

¿Qué causa el abultamiento antipodal?

Respuestas: