Cómo se forman las fases de la Luna y por qué impulsan las mareas oceánicas
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En resumen
Las fases de la Luna cambian porque la luz solar golpea diferentes partes de su superficie mientras se mueve alrededor de la Tierra, no por la sombra de la Tierra; un ciclo completo de fases, llamado mes sinódico, promedia 29,5 días. La misma Luna también ejerce una atracción gravitatoria desigual sobre los océanos terrestres, creando dos mareas altas y dos mareas bajas aproximadamente cada 24 horas y 50 minutos, siendo la fuerza del Sol la que fortalece o debilita esa atracción dos veces al mes.
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Qué hace que la Luna parezca cambiar de forma
La Luna no produce su propia luz. Refleja la luz solar y, mientras orbita la Tierra, el ángulo entre el Sol, la Luna y la Tierra cambia constantemente. Esa geometría cambiante significa que una rebanada diferente de la mitad iluminada de la Luna se enfrenta a la Tierra de noche a noche, según el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. El cambio visible no es causado por la sombra de la Tierra; eso solo sucede durante un eclipse lunar.
Un ciclo completo de fases, desde luna nueva hasta luna nueva nuevamente, se llama mes sinódico. El Departamento de Aplicaciones Astronómicas del Observatorio Naval de los EE.UU. define el mes precisamente por la separación angular entre la Luna y el Sol a lo largo de la eclíptica: luna nueva a 0 grados, cuarto creciente a 90 grados, luna llena a 180 grados y cuarto menguante a 270 grados. La duración promedio de este ciclo es de 29,5 días.
Las ocho fases en orden
Luna Nueva — la Luna se sitúa entre la Tierra y el Sol; el lado que enfrenta a la Tierra no está iluminado
Creciente Creciente — un fino rayo de luz crece en el borde derecho (para los observadores del Hemisferio Norte)
Cuarto Creciente — la mitad derecha del disco lunar está iluminada
Gibosa Creciente — más de la mitad está iluminada, pero aún no está completa
Luna Llena — la Tierra se encuentra aproximadamente entre el Sol y la Luna, por lo que toda la cara visible está iluminada
Gibosa Menguante — la porción iluminada comienza a encoger
Último (Tercer) Cuarto — la mitad izquierda está iluminada
Menguante Menguante — una fina luna creciente permanece antes de que el ciclo regrese a la luna nueva
Cómo la Luna tira de los océanos de la Tierra
Las mareas no son causadas por la Luna levantando el agua de manera simple. La división de Ciencia de la NASA explica que la gravedad de la Luna es ligeramente más fuerte en el lado de la Tierra más cercano a ella y más débil en el lado opuesto. Esta diferencia en la atracción — llamada fuerza de marea — estira el agua de la Tierra (y, en un grado muy pequeño, su cuerpo sólido) en una forma alargada, produciendo un bulto de agua en el lado que enfrenta a la Luna y un segundo bulto en el lado opuesto.
A medida que la Tierra rota bajo estos dos bultos, la mayoría de las costas pasan por una marea alta, luego una marea baja, dos veces en aproximadamente un día. El Servicio Nacional de Satélites Ambientales, Datos e Información (NESDIS) de NOAA indica que esto produce dos mareas altas y dos mareas bajas aproximadamente cada 24 horas y 50 minutos — ligeramente más largo que un día de 24 horas porque la Luna misma también se está moviendo en su órbita.
Por qué las mareas a veces son más grandes: mareas vivas y mareas muertas
El Sol también tira de los océanos de la Tierra, pero debido a que está aproximadamente 390 veces más lejos que la Luna, la NASA señala que su fuerza generadora de mareas es un poco menos de la mitad de la de la Luna. Si esa atracción solar se suma o se resta de la atracción de la Luna depende de la alineación de los tres cuerpos, que se repite en un ritmo aproximadamente de dos semanas vinculado a las fases lunares.
Mareas vivas vs. mareas muertas
Característica
Marea viva
Marea muerta
Cuándo ocurre
Luna Llena o Luna Nueva
Cuarto Creciente o Último Cuarto
Alineación Sol-Luna-Tierra
En línea (sizigia)
En aproximadamente ángulos rectos
Efecto en la atracción gravitatoria
La atracción solar y lunar se combinan
La atracción solar parcialmente cancela la atracción lunar
Rango de marea resultante
Mareas altas más altas, mareas bajas más bajas
Diferencia más pequeña entre marea alta y baja
Frecuencia
Aproximadamente cada dos semanas
Aproximadamente cada dos semanas, compensado de las mareas vivas
Tanto NOAA como NASA describen las mareas vivas como ocurriendo durante la fase de luna llena o luna nueva, cuando la Tierra, el Sol y la Luna se alinean y los efectos gravitatorios de los dos cuerpos se combinan. Las mareas muertas siguen aproximadamente una semana después, alrededor de la fase del cuarto creciente o último cuarto, cuando el Sol se sitúa en aproximadamente un ángulo recto a la Luna según se ve desde la Tierra y parcialmente compensa la atracción de la Luna, produciendo una diferencia más pequeña entre el agua alta y baja.
La gravedad de la Luna tira de la Tierra, desplaza la masa de la Tierra, distorsionando su forma muy ligeramente en la de un fútbol — alargada en el ecuador y acortada en los polos.
— NASA Science (science.nasa.gov)
Preguntas
¿Cuánto tiempo lleva un ciclo completo de fases de la Luna?
Un ciclo completo desde luna nueva hasta luna nueva, llamado mes sinódico, promedia 29,5 días, según el Observatorio Naval de los EE.UU.
¿Por qué hay dos mareas altas al día en lugar de una?
La atracción gravitatoria desigual de la Luna crea un bulto de agua en el lado de la Tierra que enfrenta a la Luna y un segundo bulto en el lado opuesto; mientras la Tierra rota a través de ambos bultos, la mayoría de las costas obtienen dos mareas altas y dos mareas bajas aproximadamente cada 24 horas y 50 minutos, según NOAA NESDIS.
¿El Sol afecta las mareas, o solo la Luna?
Ambos afectan las mareas. La NASA declara que la fuerza generadora de mareas del Sol es un poco menos de la mitad de la de la Luna debido a su distancia mucho mayor, pero aún fortalece las mareas durante lunas llenas y nuevas (mareas vivas) y las debilita durante lunas de cuarto (mareas muertas).
¿Cuál es la diferencia entre una marea viva y una marea muerta?
Las mareas vivas traen las mareas altas más altas y las mareas bajas más bajas y ocurren en luna llena o luna nueva, cuando el Sol, la Tierra y la Luna se alinean. Las mareas muertas son más moderadas y ocurren aproximadamente una semana después, cerca de la luna de cuarto creciente o último cuarto, cuando la atracción del Sol parcialmente cancela la de la Luna.
¿La sombra de la Luna en la Tierra causa sus fases?
No. Las fases de la Luna son causadas por ángulos de luz solar cambiantes en la superficie de la Luna mientras orbita la Tierra, no por la sombra de la Tierra; la sombra de la Tierra solo afecta a la Luna durante un eclipse lunar, un evento separado y mucho más raro.
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