Depois de ler as perguntas e respostas A lua está se afastando da Terra e se aproximando do Sol? Por quê? sobre as marés transferindo energia para a Lua e empurrando-a da Terra, tenho uma pergunta:
Como essa energia está realmente sendo transferida para a Lua? A criação de marés requer energia, então eu esperaria que isso retirasse a energia da Lua, diminuísse a velocidade e fizesse com que caísse de volta à Terra. Por que isso não está acontecendo?
Finalmente, se esse é o mecanismo geral, outras luas que orbitam em torno dos planetas com uma superfície líquida e causam marés, recuam de seus planetas originais?
Respostas:
É bem simples, na verdade.
A lua cria marés. Devido às marés, a água sai em direção à Lua (e também no lado oposto).
Mas a Terra também gira muito rápido (uma vez por dia), mais rápido que a Lua orbita a Terra (uma vez por mês). Há atrito entre a Terra em rotação e a protuberância aquosa criada pelas marés. A rotação da Terra "quer" girar a protuberância mais rapidamente.
Com efeito, a rotação da Terra arrasta a protuberância da maré para a frente - a protuberância está sempre um pouco à frente da Lua. Quando a lua está no meridiano, a maré já está diminuindo.
Portanto, há um pouco de massa aquosa extra na Terra, um pouco à frente da Lua. Essa protuberância aquosa interage gravitacionalmente com a Lua.
Isso tem dois efeitos:
Quando você despeja energia de movimento em um corpo em órbita, ele se estabelece em uma órbita mais alta - uma órbita mais alta significa mais energia. Portanto, a transferência de energia do giro da Terra para a órbita da Lua gradualmente torna a órbita da Lua cada vez maior.
Isso só acontece porque a Terra está girando mais rápido do que a Lua a orbita. Se a Terra estivesse presa à Lua (girando exatamente tão rápido quanto a Lua a orbita), então nenhuma transferência aconteceria. Se a Terra estivesse girando mais lentamente que a órbita da Lua, a transferência seria oposta (do movimento orbital da Lua à rotação da Terra).
Nota: Contraintuitivamente, um satélite com mais energia realmente se move mais devagar, mas em uma órbita mais alta. A energia extra é usada para elevar a órbita, não para acelerar sua velocidade. Por que isso acontece exatamente é uma discussão completa.
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Você identificou corretamente que as forças das marés estão transferindo energia da Terra para a Lua. Essa energia faz com que a órbita da Lua fique maior, diminuindo a velocidade.
É um pouco contra-intuitivo, mas se você pensar bem, a Terra gira uma taxa de 1 rotação por dia. A Lua está orbitando a Terra com um período de aproximadamente 27,3 dias. Se acelerasse, sua órbita diminuiria, aproximando-a da Terra.
Para responder ao seu ponto final, todas as outras luas causam marés em seus planetas pais e estão se afastando deles, mas os efeitos são muito menores devido à maior diferença de tamanho. O sistema Terra / Lua é único no Sistema Solar, pois a proporção dos tamanhos dos corpos é relativamente próxima uma da outra.
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