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Cómo han evolucionado las mareas desde la formación de la Luna hasta ahora

Creada02-05-2007
Modificada04-06-2015
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Mayo1

El Origen de las Mareas de La Tierra

La rotación de la Tierra, antes del choque, la ignoramos. Probablemente sería bastante lenta y su eje de rotación sería casi perpendicular al plano de la eclíptica, pero el choque del planeta que dio origen a la Luna hizo que la Tierra rotara a muy alta velocidad, dando una vuelta completa en seis horas, y con el eje de rotación inclinado entre 20 y 25 grados respecto al plano de la eclíptica.

La Luna hoy y tal como era justo tras formarse
La Luna, tal como se ve hoy en día y tal como se vería poco después de su formación.

La Luna original era muy distinta a la que vemos hoy en día. En primer lugar, se encontraba fundida en una masa de magma incandescente a menos de 30.000 Km de distancia de la superficie terrestre, quince veces menos que su distancia actual. Esta órbita haría que la Luna diese una vuelta a la Tierra en unas 20 horas aproximadamente. Como la Tierra daba una vuelta en solo seis horas, desde la superficie veríamos el Sol salir por el horizonte y en sólo una hora y media llegar a su cenit para luego descender en otra hora y media hasta el horizonte oeste, ocultarse y permanecer oculto durante una noche que sólo duraría tres horas.

Pero la Luna, girando al mismo tiempo a nuestro alrededor, iría más lenta, tardando algo más de tres horas en llegar del horizonte hasta el cenit, el mismo tiempo en ocultarse y permanecer unas seis horas oculta antes de volver a asomar por el horizonte Este.

Además, aunque el Sol se vería prácticamente del mismo tamaño que en la actualidad, eso sí, un 30% más débil, la Luna en cambio se vería con un diámetro 15 veces mayor, ocupando en el cielo un tamaño que sería 200 veces más grande que en la época actual.

El Desfase de la Marea LunarSu fuerza gravitatoria afectó a la Tierra provocando un efecto marea que hacía que la Tierra se abombara bajo la poderosa atracción lunar. En una Tierra que se encontraba fundida en su mayor parte, el magma que constituía la superficie no encontraba dificultades para provocar una gigantesca marea de varios kilómetros de altura.

El efecto marea se manifestaba con mayor intensidad justo bajo la Luna, pero como la Tierra estaba girando tan rápido, cuando la atracción lunar empezaba a decaer la marea aún se encontraba en su punto más alto, y eso hacía que el abombamiento estuviera situado por delante de la posición de la Luna.

Hay aquí una aparente paradoja: ¿Cómo puede estar el abultamiento de la marea terrestre por delante de la posición de la Luna?.

Veamos: Si la Tierra y la Luna estuviesen ambas detenidas, el abultamiento de la marea estaría justo bajo la vertical de la Luna.

Si la Tierra estuviese quieta respecto al universo y la Luna girando a su alrededor, el abultamiento de la Tierra estaría por detrás de la posición de la Luna.

Pero como la Tierra gira más rápida que la Luna, es la Tierra la que arrastra ese abultamiento y eso hace que el abultamiento acabe estando por delante de la vertical y del movimiento de la Luna.

Esto hizo que la atracción entre la Tierra y la Luna no estuviese dirigida exactamente por el eje que unía el centro de ambos cuerpos, sino ligeramente hacia el abombamiento, lo que provocó dos efectos contrapuestos: Por un lado, la mitad de la Tierra donde se encontraba el abombamiento sufría una atracción mayor que la opuesta, y eso hacía que la Tierra fuera frenando su rotación.

Por otro lado, la Luna no era atraída justo hacia el centro de la Tierra, sino ligeramente hacia su abombamiento, que se encontraba desplazado, lo que hacía que la órbita de la luna fuese acelerada, y, al acelerar, tendía a ocupar una órbita más alejada de la Tierra, es decir, se iba alejando.

Otra aparente paradoja: El efecto del abultamiento en la Luna es acelerarla, sin embargo, al hacerlo la Luna tiende a alejarse de la Tierra.

Alejarse de la Tierra es como subir por una cuesta, lo que hace que la Luna de nuevo se vea frenada y cuando de nuevo recupera su movimiento horizontal respecto a la Tierra resulta que ha perdido más velocidad de la que tenía originalmente.

Como resultado la Luna acaba a más distancia de la Tierra, pero habiendo perdido velocidad lineal y tardando ahora más tiempo en cada revolución. De ahí la aparente paradoja, aunque la marea terrestre tiende a acelerar la Luna, el resultado final es que la Luna acaba orbitando más lejos y más despacio.

La mecánica orbital es así de complicada.

Tanto el efecto de frenado de la Tierra como la aceleración y alejamiento lunar eran muy débiles, pero sí suficientes como para reducir sustancialmente su rotación en el transcurso de unos mil millones de años, al mismo tiempo que la Luna se alejaba alargando la duración de la traslación lunar.

Incluso sólo hace 400 millones de años, el día de la Tierra aún duraba sólo 22 horas, pero el año duraba prácticamente lo mismo que hoy en día, de ahí que se pudiesen contar más de cuatrocientos días al año.

Para que este fenómeno se produzca en su máxima intensidad hace falta que la corteza terrestre sea fluida o contenga alguna masa fluida que responda a la fuerza gravitatoria lunar. Mientras la corteza terrestre estaba fundida la marea del manto tuvo una altitud de varios kilómetros, pero conforme se iba enfriando y haciendo menos fluida la marea solo alcanzaría unos cientos de metros hasta que, una vez solidificada completamente la corteza terrestre, el efecto marea apenas produciría una elevación de unos metros o centímetros, haciendo que el efecto frenado fuera muy reducido.

El efecto marea se manifestaría entonces sólo en el manto, por debajo de la corteza, y esto haría que el manto se abombara empujando desde abajo la corteza sólida que, en aquella época apenas tendría unas decenas o centenas de metros de espesor, provocando continuas grietas, rupturas y terremotos en la plataforma continental. Conforme la corteza fue adquiriendo grosor, el abombamiento de la misma sería cada vez menor hasta ser de solo unos centímetros, pero no por la atracción lunar, sino por la presión del manto que sigue siendo afectado por ella.

Hoy en día el efecto marea, aunque de una intensidad dos mil veces menor, se sigue manifestando en el manto empujando desde abajo la rígida corteza terrestre y eso hará que en ocasiones la corteza ceda en los puntos más débiles, los bordes de las placas continentales, provocando terremotos que serán más probables en los momentos en que la Luna esté en su perigeo, la distancia más cercana a la Tierra, y aún más probables si el perigeo se produce en un momento en que la Luna esté alineada con el Sol, pues en esos momentos es cuando la marea del manto terrestre presionará con más intensidad a la corteza terrestre.

La solidificación de la corteza terrestre hizo que el efecto de frenado fuera menor, a pesar de encontrarse aún la Luna mucho más cerca de la Tierra que hoy en día, pero cuando esto ocurrió también se formaron los océanos, y a partir de ese momento fueron éstos los que experimentaron una elevación de las mareas que, en la época de su formación alcanzaría alturas de varios kilómetros.

Siendo el agua mucho más fluida que el magma, la capacidad de elevación de las mareas oceánicas podría haber sido mucho mayor que las que se producían en el magma, pero éste contaba con una ventaja: No tenía fondo, de ahí que el efecto marea del magma alcanzara una altitud extraordinaria que fácilmente podía alcanzar los ocho o diez kilómetros de altura.

Sin embargo los océanos constituían una fina película de agua sobre una corteza sólida. La elevación de la marea tenía que atraer ingentes cantidades de agua desde los puntos de la Tierra más alejados de la Luna provocando corrientes marinas de extrema velocidad que arrastrarían rocas y pulirían el fondo oceánico al tiempo que servirían de límite a la altitud de las mareas. Aún así, las mareas oceánicas de aquella época podían alcanzar entre dos y tres kilómetros de altitud, constituyéndose en una ola gigantesca que azotaba las costas de los primeros continentes invadiéndolos a velocidades supersónicas hasta cientos de kilómetros tierra adentro.

Ya en épocas más recientes, durante las grandes glaciaciones, cuando un porcentaje importante de las masas marinas estaban congeladas, el nivel de los océanos era bastante menor, y por consiguiente era menos masa la que contribuía al efecto de frenado, pero cuando pasaban los períodos glaciales y el nivel de los mares llegaba a su nivel actual, el efecto frenado de los océanos volvía a adquirir su mayor fuerza.

Por último, no debemos ignorar que este mismo efecto marea también se manifestaba en la atmósfera, que también experimentaría un abultamiento extraordinario bajo la vertical de la Luna que generaría vientos huracanados con velocidades superiores a los mil Km/h que barrerían toda la superficie de la Tierra. No obstante, la masa de la atmósfera terrestre era muy pequeña y el efecto de frenado sería casi insignificante, pero la erosión producida por el viento y las partículas de granito arrancadas de los primeros continentes, al golpear las rocas las pulieron haciendo que las rocas adquirieran formas redondeadas y pulimentadas.

En los siguientes miles de millones de años la Tierra se ha seguido frenando y la Luna alejando, unas veces con más intensidad, otras veces con menos, pero mucho más rápido en los primeros Ga que en los siguientes ya que, conforme la Luna se alejaba, las mareas se reducían en una proporción inversa del cubo de la distancia. Es decir, al alejarse la luna al doble de la distancia, las mareas se reducirían a la octava parte, y al multiplicar su distancia por diez la altura de las mareas se dividiría por mil.

Hoy en día la Tierra gira en 24 horas y la Luna se encuentra a unos 384.000 Km dando una vuelta a la Tierra en 27 días y elevando unas mareas oceánicas de unos pocos metros de altitud, pero aún suficientes para frenar la rotación terrestre en un segundo cada 60.000 años y alejar la Luna cuatro centímetros al año.

Los ritmos de deceleración terrestre y alejamiento lunar no son lineales, dependen de la cantidad de masa fluida (manto terrestre y aguas oceánicas) del planeta, pero si estos valores no llegasen a cambiar dentro de mil millones de años la Tierra se habrá frenado unas dos horas y la Luna alejado unos 40.000 Km hasta situarse a 420.000 Km y dar una vuelta a la Tierra en algo más de treinta días. Para entonces el Sol habrá incrementado su intensidad en un diez por ciento haciendo que los mares y océanos desaparezcan y la fuerza gravitatoria lunar no afectará ya más que a la atmósfera, cuya masa seguirá siendo insignificante, y al manto terrestre que, constreñido dentro de una corteza más gruesa que la actual, apenas sufrirá desplazamientos, reduciendo enormemente la capacidad de frenado de la Luna. Cuando el Sol haya acabado su ciclo vital, agotando gran parte de su hidrógeno, se convertirá en una gigante roja que destruirá nuestro planeta.

Faltan más de 4.000 millones de años, esperemos verlo desde lejos.

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