Las mareas

Cuando caminas por la playa, a tus pies encuentras caracolas marinas, madera a la deriva y algas dejadas por las mareas al retirarse. Si mira hacia la Luna, verás la causa principal del avance y retroceso de los océanos en nuestras costas. Por muy lejana que parezca la Luna, su atracción gravitatoria sobre la Tierra desempeña un papel fundamental en la formación de las mareas oceánicas.

Cuando observas cómo sube y baja la marea, lo que realmente estás viendo es un ciclo de pequeños cambios en la distribución de los océanos de nuestro planeta. A medida que la gravedad de la Luna atrae a la Tierra, desplaza la masa terrestre y la distorsiona ligeramente hasta darle una forma similar a la de un balón de fútbol americano, alargada en el ecuador y achatada en los polos. Este efecto sobre la parte sólida de la Tierra puede ser detectado con instrumentos científicos, pero podemos observar esos mismos cambios en nuestros océanos con solo visitar la playa.

Puede parecer extraño que el océano se abulte tanto en el lado más alejado de la Luna como en el lado más cercano a ella. Esto sucede porque la gravedad de la Luna afecta a toda la Tierra, ejerciendo su atracción sobre cada punto de nuestro planeta. La atracción más intensa se produce en los puntos más cercanos a la Luna y la más débil en los puntos más alejados, pero toda el agua se ve afectada.

Ahora, imagina que viertes un balde de agua sobre una mesa. Resulta más fácil deslizar el agua por la mesa que levantarla directamente hacia arriba. Cuando la gravedad de la Luna tira de la Tierra, el agua no flota hacia afuera; solo es empujada y comprimida alrededor del globo terráqueo —guiada tanto por la atracción gravitacional como por otras fuerzas— hasta que finalmente termina formando un abultamiento tanto en el lado más cercano a la Luna como en el lado más alejado.

A medida que la Tierra va rotando dentro de esta capa de agua, sus masas terrestres pasan a través de los dos abultamientos. Estos abultamientos son las mareas altas de la Tierra. La mayoría de las costas tienen dos mareas altas y dos mareas bajas al día. Un ciclo de marea alta a marea alta (o de marea baja a marea baja) dura poco más de 12 horas.

¿Lo sabías? Las mareas no se alinean perfectamente con la Luna.

¿Se pueden predecir fácilmente las mareas siguiendo la trayectoria de la Luna? ¡En realidad, no! En primer lugar, debido a que la Luna orbita en la misma dirección en la que gira la Tierra, cualquier punto de nuestro planeta tarda un tiempo adicional en rotar hasta situarse exactamente debajo de la Luna. El tiempo adicional es de más o menos 50 minutos. Y los abultamientos de la marea alta nunca están alineados directamente con la Luna, sino que van un poco adelantados con respecto a ella.

Además, la Tierra no es una esfera perfecta y lisa. Las mareas que observamos en nuestras costas se ven afectadas por muchos factores, desde la forma de los continentes de la Tierra hasta el viento y las tormentas. Para obtener una estimación precisa de las mareas en la zona donde vives, debes consultar el pronóstico local de las mareas.

Sale el Sol

Si bien la Luna es el factor que más influye en las mareas de la Tierra debido a su cercanía, no es la única influencia. El Sol, con una masa casi 27 millones de veces mayor que la masa de la Luna, es siempre el elemento dominante en las ecuaciones del sistema solar. Sin embargo, se trata de un gigante lejano, situado a una distancia unas 390 veces mayor que la Luna, lo que hace que su fuerza generadora de mareas sea un poco menos de la mitad de la fuerza que ejerce la Luna. Aun así, desempeña un papel importante.

Dos veces al mes, cuando la Tierra, el Sol y la Luna se alinean, sus fuerzas gravitatorias se combinan para producir mareas excepcionalmente altas, conocidas como mareas vivas (o de sizigia), en las zonas donde se producen los abultamientos, y mareas muy bajas en los lugares donde el agua se ha desplazado. Una semana después, aproximadamente, cuando el Sol y la Luna forman un ángulo recto entre sí, la atracción gravitatoria del Sol actúa contra la atracción gravitatoria de la Luna y la contrarresta parcialmente. Esto da lugar a las mareas moderadas denominadas mareas muertas (o de cuadratura).

Es posible saber cuándo se está produciendo una marea viva o una marea muerta sin necesidad de estar cerca del agua. Las mareas vivas siempre ocurren durante las fases de luna llena o luna nueva, que es cuando el Sol, la Luna y la Tierra están alineados. Las mareas muertas ocurren en torno a las fases de cuarto creciente y cuarto menguante, cuando la órbita de la Luna alrededor de la Tierra la sitúa en posición perpendicular al Sol.

¿Y qué ocurre con la Luna?

Hemos hablado mucho sobre el efecto de la atracción gravitacional de la Luna en la Tierra. Pero ¿qué ocurre con la influencia gravitacional, mucho mayor, de la Tierra sobre la Luna? Después de todo, la Tierra tiene 80 veces la masa de la Luna. Pues bien, así como la atracción de la Luna deforma ligeramente la esfera terrestre, la gravedad de la Tierra deforma ligeramente la Luna. No es un fenómeno tan dramático como las mareas oceánicas —piensa en ello como la diferencia entre tratar de aplastar un globo lleno de agua y un globo lleno de arena—, pero estas mareas lunares se pueden medir con láseres y, en algunos casos, sus efectos son visibles. En la Luna se han formado unos acantilados recientes, conocidos como escarpes lobulados, debido a las fuerzas combinadas de la gravedad terrestre que atrae la superficie lunar y la contracción de la Luna a medida que su interior caliente se enfría. A veces, esta contracción ocasiona que la corteza lunar se pliegue a medida que es comprimida y empujada hacia arriba, formando esos acantilados. Miles de escarpes lobulados recientes han sido identificados en imágenes de la Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LROC, por sus siglas en inglés), como la que se muestra más abajo.

Incluso los efectos habituales de la atracción gravitatoria de la Tierra sobre la Luna deben tenerse en cuenta en el trabajo de los astrónomos que hacen rebotar rayos láser allí, ya sea en la superficie lunar desnuda o en reflectores especiales situados en la Luna, para hacer mediciones extremadamente precisas. La marea gravitacional de la Tierra puede producir variaciones de entre 10 y 15 centímetros (cuatro a seis pulgadas) en la superficie de la Luna, de modo que los puntos de reflexión suben y bajan con las mareas.

Redacción: Tracy Vogel
Diseño gráfico: Vi Nguyen
Asesores científicos: Vishnu Viswanathan, Joseph Renaud, Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA