Fuerzas de marea. Consecuencias.

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En la actualidad, la Física ha especificado cuatro fuerzas como fundamentales. Fuerza nuclear fuerte, fuerza nuclear débil, fuerza electromagnética y fuerza gravitatoria. Las dos primeras tienen efecto a nivel de partículas. La fuerza electromagnética rige las partículas con carga y tiene efecto a mucho mayor distancia, como el campo magnético de La Tierra. En cambio, la fuerza gravitatoria es capaz de ejercer una enorme interacción entre elementos situados a distancias astronómicas.

Todos los planetas ejercen una fuerza gravitatoria sobre los cuerpos que se encuentran a su alrededor. Esta fuerza gravitatoria depende inversamente de la distancia entre los cuerpos. Se define:

fuerza gravedad

Si analizamos el sistema comprendido entre La Luna y La Tierra, desde sus puntos centrales, la interacción gravitatoria es inversamente proporcional a la distancia entre los cuerpos, r.

Pero el diámetro de los dos cuerpos, también es importante. Si analizamos la fuerza que ejerce La Luna sobre los dos puntos del plano que corta los centros de las esferas, observamos que se produce un diferencial de fuerzas. Esta fuerza es proporcional a 1/r3. Al diferencial, ΔF, se le denomina Fuerza de marea.

Fuerzas de marea
Fuerza de marea

Y se denomina de marea precisamente porque es la principal causa de que las mareas suban y bajen según la posición de La Luna.

Si suponemos que La Tierra es una esfera, cubierta por una segunda esfera de agua. Y aplicamos las ecuaciones de las fuerzas de marea a las dos superficies, observamos que en el plano que las une se produce un diferencial de fuerza máximo que hará que las esferas se deformen haciéndose más elípticas. Achatándose en en los puntos perpendiculares al plano de unión y con una forma más excéntrica en el punto más cercano.

Fuerzas de marea
Diagrama de la deformación de la «esfera de agua» en relación con la «esfera rocosa».

En el caso de La Tierra y a los demás cuerpos rocosos, debido a la densidad de la superficie, no se produce alteración instantánea. Pero en el de la esfera de agua si que se producen efectos observables al ser maleable. Las mareas.

Es cierto que esta fuerza no es el único factor que rige las mareas, el Sol también interacciona y hay que contar con las posiciones relativas de los cuerpos y con los estados de rotación.

Tampoco es la única consecuencia.



Consecuencias a nivel espacial.

En la actualidad, el Sistema Solar se mueve de forma «constante». Los planetas orbitan en una danza casi constante entre ellos y sus lunas. Pero esto no siempre ha sido así. Las órbitas y los ciclos de rotación y traslación de los diferentes cuerpos se ha ido ajustando con el paso del tiempo hasta encontrar los puntos de pseudoequilibrio actuales. Regidos por las fuerzas de marea y otras interacciones.

Por ejemplo, sabemos que La Luna, hace millones de años, se encontraba mucho más cerca y que su velocidad era mayor. Su inercia, las fuerzas de marea ejercidas por el Sol y los otros planetas, y los diferentes cambios en estos, la han alejado y ralentizado hasta la situación actual. Cada año, nuestro satélite se aleja unos 3,5 cm de nosotros debido a la acción conjunta de estas fuerzas gravitatorias.

Otra consecuencia a nivel espacial es la deformación de los cuerpos. Si un objeto se acerca mucho a otro, debido a la diferencia entre las fuerzas de marea de los dos extremos, el cuerpo se deformará y puede llegar a romperse. La distancia a la que puede ocurrir esto depende de las dimensiones y densidades de los cuerpos. El límite de seguridad para que esto no pase se denomina Límite de Roche. Todo cuerpo que se acerque a otro más grande, superando el Límite de Roche, y comience a orbitario, se vera deformado por las fuerzas de marea y muy posiblemente será destruido.

En el caso de La Tierra, esto ocurre a menos de 18000 Km. En el del Sol, a 1.3 millones de km.

Otro posible efecto que se está estudiando es la eliminación del agua en planetas como Venus. Las fuerzas de marea podrían ser las causantes de la eliminación del agua en la superficie. De esta forma, al ser mayores las fuerzas de marea que la gravitatoria del propio planeta, el agua sería expulsada, dejando el planeta desierto.



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