Sobre la Historia y el Futuro de las Mareas del Sistema Orbital Tierra-Luna

Resumen La tasa de rotación de la Tierra y la evolución del sistema Tierra-Luna han sido controladas por la disapación tidal en el océano de la Tierra. Los intentos de modelar la historia de las mareas han mostrado una compatibilidad incompleta con las observaciones y una clara dificultad para aislar los factores controladores más importantes. Aquí se muestra que un modelo relativamente simple sin una descripción explícita de los continentes (sus efectos se parametrizan en su lugar) puede reproducir con precisión las observaciones disponibles (distancia lunar y mes, tasas de rotación de la Tierra y desaceleración) que describen la evolución tidal durante los últimos 2.5 mil millones de años y también evitar el paradoja de una Luna temprana cayendo dentro del límite de Roche. Notablemente, el modelo reproduce un pico de disapación observado hace 400 millones de años. El modelo implica ajustar dos parámetros de entrada (la profundidad efectiva del océano h y la escala de tiempo de disapación no dimensional T ˜ , la última de las cuales puede relacionarse con el factor de calidad Q más típicamente utilizado). Los valores de mejor ajuste (h = 2.3 km y T ˜ = 40, correspondientes a Q ≈ 20-28) derivados empíricamente del modelo corresponden bien con los valores esperados plausibles (h ≈ 2.5 km y Q ≈ 20) derivados utilizando razonamientos y observaciones independientes. El modelo muestra claramente que la evolución tidal ha sido principalmente controlada por la tasa de resonancia en la respuesta del océano, no por la amplitud en evolución de las fuerzas tidal o la frecuencia de forzado. Más de cerca, también muestra que el efecto de la rotación de la Tierra en el parámetro de Lamb (o velocidad de onda no dimensional) ha impulsado la evolución, y que los cambios en la frecuencia u otros parámetros han sido mucho menos importantes.