O Lado Negro da Lua: Por que não podemos ver?

Vamos falar sobre a lua. Sim, aquele com o capital ‘M’. Nossa lua. Nosso simpático vizinho flutuante ao lado, o único objeto celestial em que o homem pisou ... outros que a Terra, é claro!

Créditos: Mari Swanepoel / Shutterstock

Uma das coisas mais importantes que aprendemos sobre a Lua é que, enquanto gira em torno da Terra, ela sempre aponta a mesma face para o nosso planeta. Esse é o único rosto que vemos quando olhamos para a Lua de casa. De fato, só pudemos ver o chamado lado escuro da Lua pela primeira vez em 1959, quando conseguimos colocar uma espaçonave em órbita lunar, permitindo que ela tirasse fotos do outro lado. Até então, poderia muito bem ter havido cidades e lagos por tudo o que sabíamos.

Esse posicionamento perfeito só é possível porquea Lua leva exatamente o mesmo tempo para girar em torno da Terra, assim como para girar em seu próprio eixo.Assim, para cada grau que gira em sua órbita, gira a mesma quantidade em seu eixo, perpetuamente mantendo a mesma face em nossa direção.

Esquerda: A Lua mostrando uma face para a Terra. À direita: a lua não está girando

Todos nós entendemos isso, até certo ponto, e isso é basicamente tudo o que sabemos sobre isso. Quero dizer, não é como se houvesse outros satélites por aí cuja rotação e revolução também foram perfeitamente sincronizadas. Quais são as chances de isso acontecer? Tem que ser uma pequena coincidência … Certo?

Que feitiçaria é essa?

A resposta, na verdade, é bastante simples.

Entre na força de maré

As forças de maré ocorrem porque a força gravitacional não é a mesma em todo o corpo. A Lei de Newton afirma que a força gravitacional diminui como o quadrado da distância entre dois corpos. Isso significa que, quando você chega aos mínimos detalhes, a força gravitacional no lado mais próximo de um corpo deve ser maior do que a do lado mais distante. Além disso, como estamos lidando com corpos do tamanho de planetas e satélites, essa diferença pode aumentar bastante, razão pela qual temos as marés em primeiro lugar.

Quando a Lua está diretamente acima, a água em nosso planeta, sendo mais frouxamente ligada do que o solo, é puxada para mais perto dela. Isso faz com que o nível da água suba, o que leva a uma maré alta primária. No mesmo momento, no exato lado oposto, a terra abaixo da água está experimentando uma força de atração maior do que a própria água. Novamente, porque não está preso firmemente, a terra é puxada mais do que a água, então parece que o nível da água está subindo (quando na verdade é o solo abaixo que está descendo). Isso é o que chamamos demaré alta secundária.

A água entre essas duas regiões é sugada para preencher as duas regiões de maré alta, então temos marés baixas nos lugares entre as marés altas.

“Essa água me faz parecer gorda?”

Espere … o que isso tem a ver com o lado negro da Lua?

Bem, a razão pela qual vemos um efeito tão dramático das forças de maré todos os dias é porque a água é um líquido e, portanto, pode ser deformada muito mais facilmente do que o solo sólido. No entanto, só porque não podemos vê-lo agindo no solo não significa que não está lá. Assim como as forças de maré da Lua estão atuando na Terra, a Terra está exercendo suas próprias forças na Lua. Como tal, porque as forças são muito mais fortes (lembre-se, a força gravitacional aumenta com uma massa maior), a nossa força acabou por criar um impacto na superfície lunar perto de onde está mais próximo da Terra. A Terra distorceu ligeiramente a forma da Lua em um esferóide prolato, como uma bola de rugby muito redonda.

Agora, imagine a Lua muito cedo em sua vida. Não há razão para supor que a Lua tenha sido trancada a partir do início de sua existência. Na verdade, provavelmente não foi. Ele estava girando mais rápido que sua revolução atual ou mais lento. Realmente não importa qual, como veremos em breve. Agora, a protuberância causada pela Terra tinha que estar perto do ponto onde a Terra está diretamente acima. Se a Lua estivesse girando mais rápido do que girava, estaria à frente. A atração da Terra daria origem a um torque (pense: uma força de torção) até desacelerar. No momento em que a protuberância passasse sob a Terra, não haveria mais força desequilibrada, de modo que ficaria trancado naquela posição. Isso também teria um efeito de forçar o bojo asempreficar debaixo da terra, porque se ele se afastasse, mesmo um pouco, seria puxado para trás. Não tem escolha a não ser ficar exatamente assim. Se estivesse se movendo mais devagar, a torção estaria simplesmente na outra direção, mas o resultado seria o mesmo.

Há sempre uma reviravolta no final da história.

O resultado final é sempre idêntico, e é por isso que estamos familiarizados apenas com um rosto lunar. Existe um ponto único na Lua onde a Terra está sempre acima da nossa perspectiva, ou a Lua só mostra um lado para nós. Voila! Rotação síncrona.

Isso está me deixando tonta.

Como você pode ver, não há razão para que isso seja um caso exclusivo para a nossa lua. De fato, a maioria dos satélites (exceto alguns pequenos que giram em torno de Júpiter e Saturno) estão trancados. Para Plutão e sua lua, Caronte, a situação é ainda mais extrema. Ambos são tão próximos em massa que ambos se tornaram presos um ao outro. Isso significa que ambos mostram apenas um rosto para o outro. Isto é menos como um satélite girando em torno de um planeta (ok, planeta anão) e mais como duas bolas presas a uma haste que está se retorcendo sozinha.

Ou como um relacionamento realmente co-dependente.Foto: NASA

É uma droga ser Plutão, hein? Bem, nós não temos o direito de sermos presunçosos sobre isso. Pode ter diminuído a velocidade e ter sido expulso da gangue planetária do nosso sistema solar, mas enfrentamos alguns dos mesmos problemas. Acontece que as forças de maré da Lua estão diminuindo a rotação da Terra também. Quando a Terra foi formada, um único dia durou cerca de um quarto do nosso dia (6 horas, mais ou menos). Mesmo agora, a Lua continua desacelerando nossos dias em 15 microssegundos a cada ano. No entanto, não se preocupe, antes que a Lua sempre feche a Terra, o Sol se transformará em um gigante vermelho e nos envolverá em uma morte melancólica e ardente. Então, há menos uma coisa para se preocupar, certo?

Referências:

1. Lado mais distante da lua – Wikipedia
2. Por que nós nunca vemos o lado distante da lua? – Serviço Público de Radiodifusão (PBS)
3. NASA