Ao contrário do que se possa pensar, a Lua gira em torno de si mesma, assim como a Terra, mas a velocidade com que gira em torno de si mesma é igual à velocidade com que completa uma revolução ao redor da Terra ( pouco mais de 27 dias que o lunar ciclo dura ), e é por isso que vemos sempre o mesmo lado ou rosto.

Esse fenômeno é devido à rotação síncrona , um fenômeno astronômico que também é conhecido como acoplamento de maré . A rotação da Lua sobre si mesma foi acoplada à sua rotação em torno da Terra pelo efeito da força da gravidade entre os dois objetos.

Animação mostrando a rotação síncrona da Lua (esquerda) vs a Lua sem rotação (direita).

Como você pode ver nesta animação, à direita, a Lua gira sobre si mesma na mesma velocidade que gira em torno do corpo central, que representaria a Terra, e como esse efeito faz com que a mesma face aponte sempre para o centro.

Face visível (direita) e face oculta (esquerda) da Lua

Como ocorre o acoplamento de marés?

O acoplamento de maré é produzido pela força da gravidade quando um objeto orbita o outro . O termo “acoplamento” refere-se ao fato de uma face estar fixa apontando para a superfície da outra, e a “maré” refere-se ao motivo pelo qual isso acontece.

As marés são subidas e descidas do nível do mar que ocorrem de acordo com a posição da lua. As marés são um exemplo do que é conhecido como protuberâncias gravitacionais , deformações de corpos celestes na direção da força da gravidade. Na rocha isso é visto com menos intensidade do que na água, mas também ocorrem.

Este mesmo efeito de protuberâncias gravitacionais ocorre na Lua, que é “esticada” na direção da força da gravidade exercida pela Terra. Protuberâncias gravitacionais fazem com que mais massa se acumule nas áreas deformadas e, como há mais massa, a força da gravidade é mais fortemente sentida nessas áreas.

Devido a essa maior força gravitacional, as protuberâncias gravitacionais tendem a se alinhar na direção da força da gravidade e diminuem a velocidade de rotação até que esta rotação se torne síncrona com a velocidade de translação. Isso aconteceu há bilhões de anos, quando a Terra foi formada e, naquele momento, uma das faces da Lua estava encaixada.

O acoplamento das protuberâncias gravitacionais é responsável por sempre vermos a mesma face da Lua

El acoplamiento se produce en cualquier par de objetos que orbitan entre sí. Si la diferencia de masa es pequeña, ambos quedarán acoplados. Pero sí la diferencia de masa es sustancial, como ocurre entre la Tierra y la Luna, el objeto más pequeño queda acoplado pero su gravedad no tiene la fuerza suficiente para acoplar al objeto grande.

La rotación síncrona o acoplamiento de marea se puede observar en muchas lunas del Sistema Solar , todas ellas en una aparente posición fija y con la misma cara apuntando siempre a la superficie del planeta que orbitan.

Por ejemplo, Phobos, uno de los satélites de Marte, completa un giro sobre sí mismo y alrededor de Marte en aproximadamente 8 horas. También se puede ver en el enano Plutón y su luna más grande Charon, en este caso ambos están acoplados entre sí.