Una vuelta en una vuelta

Eso es lo que hace la Luna. Y por eso siempre vemos su misma cara. Pero una cosa es decirlo y otra comprenderlo. He escuchado muchas veces la frase, bien dicha. Y aprendida de memoria. Y sin saber qué significa.

Para evitarlo, vamos a intentar visualizar lo que le ocurre a la Luna. Para eso, ponte de pie y pon una silla junto a ti. ¿Ya? Ahora, da una vuelta en torno a la silla sin dejar de mirarla, situándote de frente siempre respecto a ella. ¿Ya? Pues has dado dos vueltas. Una alrededor de la silla y otra alrededor de ti mismo. La primera es obvia. La segunda no tanto. ¿Cómo sabemos que hemos dado una vuelta alrededor de nosotros mismos? Fácil. Porque has visto toda la habitación donde estás. Haz la prueba de nuevo. Pero antes, gira sobre ti mismo y observa cómo ves todos los rincones de tu habitación. Ahora hazlo en torno a la silla y comprueba que pasa lo mismo. Lo que ocurre es que ese movimiento de rotación sobre tí está disimulado por el otro. Pero sucede.

Cuando un planeta, o, mejor dicho, un cuerpo planetario (que la Luna no es planeta) tiene relacionados de manera precisa su traslación (giro alrededor de algo, en este caso de la Tierra) y su rotación (giro sobre sí mismo) se dice que tiene una órbita resonante.

¡Ay, madre! ¡Ya empezamos con palabras raras!

Sin problema. Te explico. La resonancia no es un fenómeno tan raro. Lo que pasa es que hay de varias clases. Pero todas ellas tienen algo en común. Hay unas posiciones de los cuerpos implicados que se repiten una, y otra, y otra vez.

Resonancia a tres

En una clase lo que ocurre es que rotación y traslación de un mismo cuerpo están relacionados. P.ej., la Luna tiene una órbita resonante 1:1 alrededor de la Tierra (una rotación en una traslación). Mercurio tiene una resonancia 2:3 (para hacer dos rotaciones tarda tres traslaciones).

La resonancia también se puede referir a las traslaciones de dos planetas. Así, Júpiter y Saturno están en resonancia 5:2 (Júpiter hace cinco vueltas al Sol en el mismo tiempo en el que Saturno hace sólo dos). O Saturno y Urano, que están en 3:1. O Urano y Neptuno, que están en 3:1. O Neptuno y Plutón (que no es planeta, sino planeta enano) que guardan una relación de resonancia 3:2. Y Plutón no es el único. Hay más objetos como él, llamados plutinos, del cinturón de Kuiper que se han salvado de ser expulsados porque están en resonancia 3:2 con Neptuno (tres vueltas de Neptuno por dos de los plutinos).

Y la resonancia también puede describir ausencias. En el cinturón de asteroides hay zonas de hueco, libre de cuerpos grandes. Por resonancia con Júpiter. No hay un hiato, un hueco, sino varios. Se llaman huecos de Kirkwood. En resonancias 1:3, 1:2, etc.

Huecos de Kirkwood

Hay más clases de resonancias, pero para lo que yo quiero comentar, basta con éstas.

Vamos con el por qué de las resonancias.

Dos cuerpos (o más, pero entonces el problema se complica mucho), dos cuerpos decía, pueden interactuar repetidamente. Una y otra vez. Esa actuación puede acelerarlos o frenarlos. Si es repetida y los acelera, terminará por echar a uno de ese sitio, por expulsarlo. Así suceden las resonancias por ausencia.

Pero si es un efecto de frenado, pasa una cosa curiosa. Cambiará de órbita. Porque cada órbita tiene su velocidad. Si la velocidad cambia, la órbita, el lugar que recorre ese cuerpo planetario, cambia. Así, muchos planetas, planetas enanos, objetos del cinturón de Kuiper, satélites o asteroides no están en el sitio en el que nacieron. Principalmente Júpiter y Saturno. Probablemente han variado algo su órbita. Porque están en resonancia. Se han frenado mutuamente hasta llegar al lugar en el que ya no se producía ese efecto, hasta que el frenado era mínimo. O hasta que la tendencia a cambiar de órbita era compensada por empujones mutuos. Ambos casos suceden en órbitas resonantes. Porque se encuentran menos veces. Y se frenan menos veces. O se encuentran cuando están cayendo y se empujan y evitan seguir cayendo. Son órbitas estables. Son resonancias estabilizadoras.

Aunque esto que te cuento de este tipo de resonancia es sólo una hipótesis. Falta todavía perfeccionar los modelos informáticos para lograr más resultados. Porque las matemáticas en las que interviene dos cuerpos que se influyen una y otra vez son relativamente sencillas. Pero cuando hay tres objetos, eso es infernal. Aparece el famoso caos de la teoría del mismo nombre, en el que pequeñas variaciones de la situación inicial (pocos kilómetros incluso) puede hacer que los planetas terminen en posiciones completamente distintas. Así que la resonancia es sólo un modelo. Una situación, más o menos estable (conocida como atractor), pero que podría quedar perturbada. De la que un planeta tiende a no salir, pero que puede verse amenazada por la influencia de otros.

Y luego están las resonancias de la tercera clase: las coincidencias entre rotación y traslación. Como las de la Luna. Eso pasa porque la Tierra atrae a la Luna. Y, entonces, la Luna se deforma. Se apepina. Aunque sea de piedra. Sucede como cuando sol y Luna atraen al agua de la Tierra y se forman las mareas. Por lo tanto se llama fuerza de marea. ¿Cuál es la manera de que no haya mareas en la piedra? Que la Luna mire siempre a la Tierra con la misma cara. Así, la Luna estará siempre abombada, apepinada, por el mismo sitio. Y se produce una resonancia.

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Y la Tierra también es frenada por la Luna, pero menos. En concreto, 6.000 veces menos. Porque es más pequeña. Tan sólo frena a la Tierra unas 1,5 milésimas de segundo por siglo. Unos 15 segundos por cada millón de años. De acuerdo, no es mucho. Pero desde que desaparecieron los dinosaurios, la Tierra se ha frenado algo más de un cuarto de hora. Y hace 620 millones de años, los días duraban unas 22 horas. Los datos astronómicos coinciden con registros fósiles (hay fenómenos diarios que dejan huella en las rocas, como las mareas en los estuarios de ríos como el que te pongo en la foto, y los años de hace tanto tiempo tenían más días, unos 400, luego el día era más corto). Así, la Tierra entrará en resonancia con la Luna, sí. Y, entonces, los días duraran 28 horas. Pero dentro de tanto tiempo que el Sol ya se habrá convertido en una gigante roja.

Si te das cuenta, las resonancias nos hablan de la evolución del sistema solar, que hoy no es como fue ayer.

Estuario

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