Se a Lua está acoplada por maré, ela gira?

Sim. O acoplamento significa exatamente uma volta no eixo por cada volta em torno da Terra. Da Terra isso não se nota: o mesmo hemisfério fica sempre voltado para nós. De lado se vê que a Lua gira em sincronia com a translação.

A Terra pode um dia ficar acoplada à Lua?

Em princípio sim, mas em tempo bem maior que a vida restante do Sol. As mesmas marés freiam a rotação da Terra e alongam o dia. O acoplamento mútuo pediria que o dia terrestre igualasse o período orbital da Lua (hoje cerca de 27 dias).

Por que às vezes se vê mais da metade da superfície da Lua?

A órbita real é um pouco elíptica e o eixo de rotação é inclinado. Pelas librações, com o tempo se vê a borda além do limbo leste, oeste, norte e sul — ao todo cerca de 59% da superfície, não 50%. Aqui a órbita é circular, sem librações.

O que parou a rotação da Lua no estado acoplado?

A gravidade da Terra agia sobre os bojos de maré como um torque que freava, até os bojos se alinharem na reta Terra–Lua. Esse é um equilíbrio estável: daí em diante o torque, em média, não acelera nem freia.

Acoplamento de maré da Lua

Rotação síncrona: para a Terra está voltado sempre o mesmo hemisfério da Lua.

Sobre o modelo

O acoplamento de maré (rotação síncrona) é o estado em que o período de rotação do satélite iguala o período de translação em torno do planeta. Na Lua a ressonância é 1:1: para a Terra olha sempre o mesmo hemisfério. A gravidade da Terra puxa mais o lado próximo e cria bojos de maré; o torque foi freando a rotação, no início mais rápida, até a velocidade angular de rotação coincidir com a orbital. Parte do momento angular de rotação da Lua passou à Terra: o dia terrestre alongou. A órbita é circular; as librações — pequenos balanços pelos quais, com o tempo, se vê cerca de 59% da superfície — não aparecem.

Para quem: Ensino médio e início da graduação: sistema Terra–Lua, marés, rotação e translação.

Conceitos-chave

acoplamento de maré
rotação síncrona
força de maré
torque gravitacional
momento angular
face visível da Lua
face oculta da Lua

Como funciona

A interação de maré criou bojos na Lua jovem; o torque gravitacional tende a alinhar o eixo mais longo em direção ao planeta. Em bilhões de anos a Lua passou à rotação síncrona: um dia lunar iguala uma volta em torno da Terra, por isso um lado fica o tempo todo voltado para nós.

Fórmulas principais

Estável quando a velocidade angular orbital iguala a de rotação; ligado às marés Terra—Lua (veja também a página das marés).

Perguntas frequentes

Se a Lua está acoplada por maré, ela gira?: Sim. O acoplamento significa exatamente uma volta no eixo por cada volta em torno da Terra. Da Terra isso não se nota: o mesmo hemisfério fica sempre voltado para nós. De lado se vê que a Lua gira em sincronia com a translação.
A Terra pode um dia ficar acoplada à Lua?: Em princípio sim, mas em tempo bem maior que a vida restante do Sol. As mesmas marés freiam a rotação da Terra e alongam o dia. O acoplamento mútuo pediria que o dia terrestre igualasse o período orbital da Lua (hoje cerca de 27 dias).
Por que às vezes se vê mais da metade da superfície da Lua?: A órbita real é um pouco elíptica e o eixo de rotação é inclinado. Pelas librações, com o tempo se vê a borda além do limbo leste, oeste, norte e sul — ao todo cerca de 59% da superfície, não 50%. Aqui a órbita é circular, sem librações.
O que parou a rotação da Lua no estado acoplado?: A gravidade da Terra agia sobre os bojos de maré como um torque que freava, até os bojos se alinharem na reta Terra–Lua. Esse é um equilíbrio estável: daí em diante o torque, em média, não acelera nem freia.

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