¿Qué efecto tiene la luna en el manto líquido de la Tierra?

El tirón gravitacional de la luna es suficiente para crear fuerzas de marea de grandes cuerpos de líquido, es decir, el mar.

Estaba teniendo una conversación el otro día sobre cómo terraformar Marte, y alguien sugirió que si Marte tuviera una luna colocada artificialmente allí, sus efectos gravitacionales ayudarían a mantener un núcleo líquido fluyendo.

¿La luna, por lo tanto, también tiene un efecto en otros grandes cuerpos de líquido en la Tierra? ¿La atracción gravitacional de las lunas afecta de alguna manera el flujo del manto líquido de la Tierra?

Interesante pregunta. Yo diría que desde un punto de vista energético, es casi seguro que no tiene ningún efecto.

Por supuesto, el caso extremo es Io , una de las lunas galileanas cuya fuente de calor proviene del estiramiento de las mareas gravitacionales, ya que orbita muy cerca del planeta Júpiter. El calor que sostiene el núcleo de la Tierra, sin embargo, queda de su formación y también proviene de la desintegración radiactiva de elementos pesados.

La energía potencial diferencial (y, por lo tanto, la fuerza de marea) sobre el planeta Io debido a Júpiter, que es aproximadamente 1300 veces más masiva que la Tierra, es mucho mayor que la de la Tierra debido a la luna. La relación entre la fuerza y ​​la energía potencial diferencial es: En una ubicación dada en la curva de energía potencial, la fuerza de la fuerza está determinada por su inclinación (derivada) en esa misma ubicación. A continuación se muestra una gráfica rápida que he generado para el sistema Tierra-Luna, donde la línea roja vertical representa la distancia promedio de la Tierra-Luna durante un período de un año. Como puede ver, no parece ser muy 'empinado', aunque tenga en cuenta las escalas de los ejes xyy.

Es cierto que esta no es una trama tan emocionante. Pero, para comparar, se podría hacer uno para el sistema Júpiter-Io, y se podrían tomar derivadas numéricas para ambos para calcular la magnitud de la fuerza de marea en cada situación.

Para responder la pregunta:

Si la diferencia en la energía potencial gravitacional del objeto A en B sobre la escala de B es comparable a la energía autogravitacional del objeto B, entonces las fuerzas de marea serán importantes. Esta energía autogravitacional es la cantidad requerida para separar completamente todas las partículas masivas infinitamente lejos. Formalmente, este límite se llama límite de Roche .