M1 Mecánica Orbital y Resonancias

Tópico

El protagonista de este modelo es la órbita de dos o más cuerpos ligados gravitacionalmente entre sí.

Cuando los periodos orbitales de dos de esos cuerpos guardan entre sí una razón de números simples, lo que se conoce como una resonancia, los tirones gravitacionales que ambos cuerpos se ejercen mutuamente en cada acercamiento se repiten siempre en la misma fase orbital; y es precisamente esa repetición en la misma fase la que hace que esos tirones, en vez de promediarse a lo largo del tiempo, se refuercen ciclo tras ciclo, amplificando su efecto muy por encima de lo que produciría un acercamiento aislado entre ambos cuerpos.

Esa amplificación por resonancia puede estabilizar ciertas configuraciones orbitales, como ocurre con algunas lunas que quedan fijadas en razones simples entre sí, o puede, por el contrario, desestabilizarlas hasta vaciar por completo una región orbital entera, tal como sucede en los huecos que las resonancias con Júpiter abren dentro del cinturón de asteroides.

Sobre esa misma órbita actúa, con mucha mayor lentitud que la resonancia, el acoplamiento de mareas: el tirón gravitacional que un cuerpo ejerce sobre las mareas que él mismo levanta en su compañero va frenando, poco a poco, la rotación de ese compañero, hasta que el periodo de rotación de ese compañero termina igualando exactamente a su propio periodo orbital. Una vez alcanzado ese acoplamiento, el abultamiento de marea queda fijo mirando siempre hacia el cuerpo que lo provoca, y el freno que antes actuaba sobre la rotación cesa por completo, cerrando el ciclo sobre el mismo estado de acoplamiento que lo originó. Así, desde la órbita ligada gravitacionalmente con la que arranca este documento hasta ese acoplamiento de mareas con el que termina, pasando por la resonancia orbital que amplifica los tirones ciclo tras ciclo y por los huecos que esa misma resonancia puede abrir en el cinturón de asteroides, la mecánica orbital hace que dos cuerpos ligados entre sí terminen, tarde o temprano, estabilizándose en alguna configuración que la propia gravedad termina por fijar.

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