La forma y el tamaño de los continentes controlan el tamaño de las mareas oceánicas en planetas similares a la Tierra, según un nuevo estudio que simuló los efectos de configuraciones continentales aleatorias sobre la energía de las mareas. Los resultados tienen implicaciones para la historia temprana de la Tierra, así como para la búsqueda de planetas habitables más allá del sistema solar.

La disposición moderna de los continentes de la Tierra crea grandes mareas en el extremo de lo que es posible para los planetas similares a la Tierra, según los investigadores.

"Las mareas actuales de la Tierra son las más grandes que hemos encontrado en 750 millones de años. Ciertamente creo que las mareas actuales pueden estar entre las más grandes en la historia de la Tierra, "dijo Mattias Green, oceanógrafo de la Universidad de Bangor en Gales, el Reino Unido, y autor del nuevo estudio en la revista de AGU Cartas de investigación geofísica .

El ancho de una cuenca oceánica controla la magnitud de las mareas que contiene. El actual Océano Atlántico tiene el tamaño y la forma perfectos para producir grandes mareas.

"El Atlántico es un tubo de órgano casi perfectamente afinado para la marea. Resuena, "Green dijo, amplificando la energía de las mareas y haciendo que las mareas suban. Aunque el Océano Pacífico es más grande que el Atlántico, sus mareas son menores, porque, Green dijo:"el Pacífico está mal sintonizado".

Las mareas influyen en la vida en la Tierra al agitar los océanos, moviendo nutrientes y distribuyendo calor. A largo plazo, Las mareas reducen la velocidad de rotación de un planeta. Finalmente, los planetas se unen por marea a sus estrellas, con la misma cara siempre a la luz del sol.

Debido a que la actividad tectónica remodela constantemente la superficie de la Tierra, el tamaño de sus mareas ha variado ampliamente a lo largo de repetidos ciclos de formación y desintegración de supercontinentes.

Prueba de límites de marea

El nuevo estudio investigó los límites superior e inferior de las mareas en planetas similares a la Tierra mediante la simulación de 123 topografías diferentes. desde mundos acuáticos hasta la Tierra actual y planetas con océanos diminutos que cubren solo el 10% de sus superficies (aproximadamente del tamaño del Océano Ártico).

El rango de energía transmitida por las mareas fue mayor de lo que esperaban los investigadores, Green dijo:extendiéndose sobre tres órdenes de magnitud debido a la complejidad continental solamente. Las mareas en la Tierra hoy son 1, 000 veces más enérgico que en un mundo oceánico del mismo tamaño, según el nuevo estudio.

"Si solo eres un gran océano, es difícil tener una gran marea. Agregar un continente del tamaño de Nueva Zelanda no hace mucha diferencia, pero agregue un par de Nueva Zelanda y obtendrá mareas 100 veces más enérgicas, "Dijo Green.

Se generan mareas en la Tierra, ante todo, por la fuerza de la gravedad de la luna. Si el lecho marino estuviera perfectamente libre de fricciones, y no había continentes que se interpusieran en el camino, La Tierra giraría suavemente bajo el bulto del agua, que siempre se alinearía con la luna.

"La clave es que hay fricción entre el océano y la tierra. Si no tuviéramos eso, el bulto de la marea apuntaría directamente a la luna, "Dijo Green." No tenemos marea alta cuando la luna está directamente sobre nuestras cabezas, y ese retraso es lo que ralentiza el giro de la Tierra y aleja a la luna ".

Las mareas no alcanzan su punto máximo cuando la luna está directamente arriba porque la viscosidad del agua y la fricción contra el suelo sólido resisten el movimiento relativo del agua. La fricción provoca la liberación de energía de las mareas. El bulto de agua se queda atrás de la luna, y este retraso crea un arrastre en la rotación de la Tierra, que se ha desacelerado a lo largo de sus 4 mil millones de años de historia. Cerca del final de la época de los dinosaurios, Hace 70 millones de años, El día de la Tierra duró solo 23,5 horas.

Modelado de exoplanetas

La duración del día es importante para los científicos que estudian exoplanetas porque tiene enormes consecuencias para el clima y la habitabilidad. Planetas que giran muy lentamente, como Venus, tienen profundos contrastes de temperatura entre sus hemisferios orientados hacia el sol y hacia el espacio. Esto podría ser una buena o mala noticia para la posibilidad de vida en el planeta, dependiendo de la proximidad de su sol.

Pero la rotación de planetas distantes es difícil de observar directamente. Los astrónomos han propuesto estimaciones basadas en el tamaño, edad y contenido de agua. Green dijo que el nuevo estudio establece límites útiles para tales modelos al considerar qué tan rápido las mareas pueden ralentizar el giro.

"Los planetas pueden girar mucho más rápido de lo que pensamos, " él dijo.