Espaço, Meio ambiente

O que é o travamento de maré?

Por que a Lua sempre tem o mesmo lado voltado para a Terra? A resposta é o acoplamento ou travamento de maré e é o assunto deste post.

Por que o travamento de maré acontece?

travamento de maré
A Lua gira exatamente uma rotação quando dá uma volta completa ao redor da Terra. Fonte: Quora.

A órbita elíptica da Lua, a inclinação entre os planos orbitais da Terra e da Lua e a inclinação dos eixos de rotação de ambos, fazem com que seja possível observar mais da metade da superfície lunar. Incluindo os polos norte e sul do satélite natural. Mas, 41% da superfície do satélite natural permanece oculta para um observador na Terra.      

órbita elíptica da Lua
Fonte: verestrellas.
Sistema Terra-Lua
Fonte: Wikimedia.
oscilação da Lua
A oscilação aparente da Lua é devido à órbita elíptica e à inclinação do eixo de rotação. Fonte: imgur.

Como começou?

Formação da Lua.
A teoria mais aceita sobre a formação da Lua afirma que um objeto do tamanho de Marte (Theia) colidiu com a Terra há aproximadamente 4,5 bilhões de anos atrás. Devido a esta colisão, foi formado um disco de poeira e detritos. Estes pedaços se atraíram devido à gravidade e formaram a Lua. Fonte: ExtremeTech.

Na época da formação, a Lua e a Terra giravam muito mais rápido que atualmente. Ambos exercem forças gravitacionais entre si, causando as marés na Terra e um leve alongamento na Lua.

forças que causam o travamento de maré
A rotação da Terra e as forças gravitacionais entre as protuberâncias de maré (em azul escuro) e a Lua, produzem torques que reduzem a rotação dos dois corpos. Este fenômeno se chama atrito de maré. Que também faz a Lua expandir a sua órbita e se afastar da Terra, para conservar o momento angular. Fonte: Wikimedia.

Por ter massa menor, a Lua obteve o travamento de maré primeiro. Se a Lua girasse mais devagar que a Terra, as forças de maré acelerariam a rotação para obter o travamento de maré.

travamento de maré entre Plutão e Caronte
Muitos satélites naturais de outros planetas também estão travados em relação aos seus respectivos planetas. O planeta anão Plutão (órbita em vermelho) e sua maior lua Caronte (órbita em verde) estão travados entre si. O centro de massa deste sistema é fora de Plutão. Fonte: itpedia.

Daqui a 50 bilhões de anos, a Terra ficará travada e terá o mesmo lado voltado para a Lua. A não ser que sejam engolidos pela gigante vermelha que o Sol se tornará daqui a 5 bilhões de anos.

Quanto tempo leva para acontecer o travamento de maré?

Esta é a equação simplificada para calcular o tempo estimado t, em anos, para uma lua obter o travamento de maré em relação ao seu planeta. Esta equação só pode ser usada para luas esféricas.

t\approx 6\frac{a^{6}R\mu }{m_{s}m_{p}^{2}}\cdot 10^{10}

Onde:

  • m_{p} é a massa do corpo primário, ou planeta.
  • m_{s} é a massa do corpo secundário, ou lua.
  • a é a distância entre os dois corpos.
  • R é o raio do satélite.
  • \mu é a rigidez do satélite natural, em N/m^{2}. Depende da composição da lua, se é rochosa, feita de gelo, etc.

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