Después de leer las preguntas y respuestas ¿La luna se está alejando más de la Tierra y más cerca del Sol? ¿Por qué? sobre las mareas que transfieren energía a la Luna y la empujan desde la Tierra, tengo una pregunta:
¿Cómo se transfiere esa energía a la Luna? La creación de las mareas requiere energía, por lo que esperaría que esto tome energía de la Luna, la ralentice y haga que finalmente vuelva a caer a la Tierra. ¿Por qué no está pasando eso?
Finalmente, si este es el mecanismo general, ¿otras lunas que orbitan alrededor de planetas con una superficie líquida y causando mareas, retrocederían de sus planetas padres?
Respuestas:
Es bastante simple, en realidad.
La luna crea mareas. Debido a las mareas, el agua sobresale hacia la Luna (y también en el lado opuesto).
Pero la Tierra también gira bastante rápido (una vez al día), más rápido que la Luna orbita alrededor de la Tierra (una vez al mes). Hay fricción entre la Tierra giratoria y el abultamiento acuoso creado por las mareas. La rotación de la Tierra "quiere" rotar el bulto más rápido.
En efecto, la rotación de la Tierra arrastra la protuberancia de la marea hacia adelante: la protuberancia siempre está un poco por delante de la Luna. Cuando la Luna está en meridiano, la marea ya está disminuyendo.
Entonces, hay un poco de masa extra de agua en la Tierra, un poco por delante de la Luna. Este bulto acuoso interactúa gravitacionalmente con la Luna.
Esto tiene dos efectos:
Cuando vuelcas la energía del movimiento en un cuerpo en órbita, se instala en una órbita más alta: una órbita más alta significa más energía. Por lo tanto, la transferencia de energía del giro de la Tierra a la órbita de la Luna aumenta gradualmente la órbita de la Luna.
Esto solo sucede porque la Tierra gira más rápido de lo que orbita la Luna. Si la Tierra estuviera bloqueada por la marea en la Luna (girando exactamente tan rápido como la Luna orbita sobre ella), entonces no ocurriría ninguna transferencia. Si la Tierra girara más lentamente que la órbita de la Luna, entonces la transferencia sería opuesta (desde el movimiento orbital de la Luna hasta el giro de la Tierra).
Nota: Contraintuitivamente, un satélite con más energía en realidad se mueve más lento, pero en una órbita más alta. La energía extra se destina a elevar la órbita, no a acelerar su velocidad. Por qué sucede esto exactamente es otra discusión.
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Usted ha identificado correctamente que las fuerzas de marea están transfiriendo energía de la Tierra a la Luna. Esta energía hace que la órbita de la Luna se agrande, lo que la ralentiza.
Es un poco intuitivo, pero si lo piensa, la Tierra gira a una velocidad de 1 giro por día. La Luna está orbitando la Tierra con un período de aproximadamente 27.3 días. Si se acelerara, su órbita en realidad disminuiría acercándola a la Tierra.
Para responder a su punto final, todas las demás lunas causan mareas en sus planetas padres y se alejan de ellas, pero los efectos son mucho más pequeños debido a la mayor diferencia de tamaños. El sistema Tierra / Luna es único en el Sistema Solar ya que la proporción de los tamaños de los cuerpos son relativamente cercanos entre sí.
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