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Ciencia Nuestra de cada Día

La Naturaleza nos sorprende cada instante con multitud de fenómenos que despiertan nuestra curiosidad. La Ciencia Nuestra de Cada Día es un espacio en el que Ángel Rodríguez Lozano nos incita a mirar a nuestro alrededor y descubrir fenómenos cotidianos que tienen explicación a la luz de la ciencia.

¿Por qué la Luna muestra siempre la misma cara? ¿Hay mareas en la Luna?

Luna y mareas

La Luna influye en la Tierra causando mareas que suben y bajan el nivel de mares y océanos, y la Tierra, que es mucho más grande, ejerce una influencia aún mayor en nuestro satélite. Allí no hay agua líquida pero las fuerzas de marea son tan poderosas que han detenido la rotación de la Luna obligándola a mostrarnos siempre la misma cara. Veamos cómo sucedió esto.

Los cuerpos se atraen unos a otros, es la dictadura de la gravedad. Cuanta más masa tienen dos cuerpos, mayor es la atracción mutua, y cuanto más cerca están, también. Imaginemos a la Luna y a la Tierra estáticas en el espacio, la Luna atraerá a la Tierra en todos sus puntos pero esa atracción será mayor en los lugares más cercanos y menor en los más alejados. Como consecuencia, la Tierra se "abomba" en la dirección Tierra-Luna, como un melón, por esa razón, la Luna provoca siempre dos mareas, una en la parte de la superficie terrestre más cercana a la Luna y otra en la opuesta. El Sol, por supuesto, también juega y produce mareas pero son más pequeñas y vamos a dejarlo de lado para otra ocasión.

Si queremos entender qué sucede con las mareas en la Luna debemos comprender primero lo que pasa aquí en la Tierra.

Nuestro planeta gira sobre sí mismo cada día y ese giro hace que vaya presentando distintas caras a la Luna, ésta ejerce su atracción y va abombando la superficie terrestre que pasa frente a ella, un abultamiento que va recorriendo el planeta a medida que gira. Como el agua es un fluido, mucho más flexible que las rocas, responde a la atracción lunar con más facilidad y el nivel de los océanos se eleva, sube la marea, por supuesto, la atracción no afecta sólo al agua, las rocas también son atraídas, aunque no lo notamos, el suelo bajo nuestros pies puede subir hasta 30 centímetros cuando la Luna pasa por encima de nuestras cabezas.

Durante la marea sucede algo curioso. Como la Tierra gira, el abultamiento de la superficie terrestre producido por la atracción lunar es arrastrado por el planeta en su giro y obligado a adelantarse respecto a la línea imaginaria que une los centros de los dos astros. Ese adelantamiento tiene un efecto sorprendente: la Luna siente cómo la zona elevada por la marea se aleja de ella y, dado que allí hay algo más de masa y está más cerca, la atrae más que al resto, como si no quisiera dejarla escapar. Ese tirón lunar, a pesar de ser muy pequeño, se comunica a todo el planeta, la rotación de la Tierra se va frenando y obliga a que los días sean cada vez más largos. Por otro lado, el abultamiento de la marea terrestre tira, a su vez, de la Luna, que se ha quedado atrás, y la acelera en su órbita. El aumento de velocidad se traduce en una órbita más amplia, de mayor radio, y la Luna se aleja un poco más de la Tierra.

Hubo tiempos en los que la Luna y la Tierra estaban más cerca y ambos cuerpos giraban más rápido. La Tierra, mucho mayor que nuestro satélite, ejercía sobre él fuerzas muy poderosas. Las mareas sobre la Luna eran muy grandes y el suelo se abultaba notablemente cuando la Tierra cruzaba el firmamento por encima. Como ahora sucede en nuestro planeta, la Luna, al girar, arrastraba la zona elevada por la marea adelantándola respecto a la Tierra y ésta tiraba, a su vez, de ella frenando la rotación de nuestro satélite. El tirón era tan poderoso que, poco a poco, la Luna fue reduciendo su velocidad de rotación hasta quedar atrapada, mirando a la Tierra siempre con la misma cara. Así pues, las mareas de la Luna son las culpables de que nuestro satélite muestre siempre el mismo rostro. Este efecto se denomina "rotación capturada" y en el Sistema Solar existen muchos otros cuerpos que obedecen a su ley.

Se ha podido comprobar que, hace 500 millones de años, un día terrestre duraba tan sólo 21 horas y el año tenía 416 días. Esto lo sabemos gracias a los corales fósiles de aquellos tiempos. Los corales crecen cada día del año y, si los cortamos, en el corte se observan anillos de crecimiento, como en los árboles. Los corales que vivieron hace 500 millones de años muestran anillos con 416 franjas por año. Desde que la Tierra y la Luna se formaron, las mareas provocadas por la Luna han ido frenando la rotación de la Tierra y todavía siguen haciéndolo. En estos momentos, el día terrestre se va haciendo dos milésimas de segundo más largo cada 100 años. Ya no existe efecto de frenado de la rotación lunar, la Luna ha sincronizado su movimiento de rotación con el de traslación alrededor de la Tierra y ya no puede frenar más.

Los científicos han calculado que, en el momento de su formación, la Luna se encontraba a 23.000 km de la Tierra, muy cerca, comparado con los 384.000 km que ahora nos separan de ella por término medio. En aquellos tiempos la Luna Llena debía ser un espectáculo impresionante: su disco enorme ocultaba una porción de firmamento 290 veces más grande que ahora y las mareas provocadas en ambos cuerpos debieron ser terribles. Desde entonces, la Luna se separa más y más de la Tierra empujada por el efecto de las mareas terrestres. Cada año, la Luna se aleja de nosotros 3,8 centímetros mostrando un disco cada vez más pequeño a los ojos de los observadores terrestres.


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