Ríos que fluyen "cuesta arriba" debido a la rotación de la Tierra

Question

Uno de los datos más divertidos que se comentan en los departamentos de física es que el río Mississippi fluye en realidad lejos del centro de la Tierra. Debido a la oblicuidad de la Tierra, el nacimiento del Mississippi está mucho más cerca del centro de la Tierra que la desembocadura, y sólo debido a la rotación de la Tierra (y a la fuerza centrífuga presente en un marco de referencia que gira con la Tierra) el agua del Mississippi acaba en el Golfo de México.

Mis preguntas son dos:

1. ¿Significa esto que el Mississippi fluiría hacia el norte si la rotación de la Tierra se detuviera? No me atrevo a fijarme sólo en la distancia al centro de la Tierra, ya que el carácter oblato de la Tierra también provoca una distorsión de su campo gravitatorio (es decir, las superficies equipotenciales ya no son esferas perfectas), y esta distorsión parecería estar en el mismo orden de magnitud que las pequeñas diferencias de elevación que estamos considerando. En otras palabras, si se utiliza el potencial gravitatorio real para un esferoide oblato no giratorio, ¿el Golfo de México tiene un potencial gravitatorio mayor que el de Minnesota?

2. ¿Existen otros ríos en el mundo en los que esto sea cierto? Evidentemente, tendría que tratarse de ríos que fluyeran hacia el ecuador con un gradiente muy superficial (elevaciones medidas con respecto al "nivel del mar", que sería uno de los equipotenciales medidos anteriormente).

EDITAR: Para mayor claridad, supongamos que la Tierra mantendría la misma forma si no estuviera girando. (En realidad, las fuerzas hidrostáticas acabarían tirando de una Tierra no giratoria hacia la esfericidad, pero para esta pregunta me interesa la diferencia entre una Tierra oblata y giratoria y una Tierra oblata y no giratoria).

Answer 1

2. ¿Existen otros ríos en el mundo en los que esto sea cierto?

El Mekong, al menos después de salir de la meseta tibetana.

Location          Latitude       Elevation (m)  Radial distance (km)
Source            33° 42' 30"       5224             6376.8
Manwan Reservoir  24° 45' 15.5"      997             6375.4
Ruak River mouth  20° 21' 16"        336             6375.9
Mekong delta       9° 27' 30"          0             6377.6

Aunque el Mekong fluye "cuesta abajo" (hacia el centro de la Tierra) al principio gracias a ese descenso de cuatro kilómetros de altitud a través de la meseta tibetana, es prácticamente todo cuesta arriba a partir del embalse de Manwan.

1. Si se utiliza el potencial gravitatorio real para un esferoide oblato no giratorio, ¿el Golfo de México tiene un potencial gravitatorio superior al de Minnesota?

Hay un bonito qué pasa si escenario en esri, el Instituto de Investigación de Sistemas Medioambientales, que plantea y responde esta pregunta: Si la Tierra se detuviera: modelización de la ausencia de fuerza centrífuga . El escenario investiga qué pasaría con las aguas de la Tierra si ésta dejara de girar en el transcurso de unas pocas décadas. Es un periodo de tiempo lo suficientemente largo como para que las aguas tengan la oportunidad de ajustarse, pero demasiado corto para que la isostasia reajuste la forma de la Tierra.

No sólo el Mississippi dejaría de fluir hacia el sur, sino que las aguas de los océanos se alejarían del ecuador. Esto dejaría una protuberancia ecuatorial que abarcaría todo el globo, rodeada por dos océanos polares. El resultado final:

_{Fuente: <a href="https://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html" rel="noreferrer">https://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html</a>}

Answer 2

Puedo dar una respuesta breve, aunque si alguien quiere hacer una mejor y más detallada, no dude en hacerlo.

El nivel del mar en el Ecuador es 21,36 km más alto que en los polos. Fuente Y con una distancia de unos 10.000 km entre el polo y el ecuador, eso supone una subida natural hacia el ecuador de 2,1 metros por km. Eso equivale a 2,136 metros por km o un poco más de 11 pies por milla, una caída de 1 milla cada 468 millas y no estoy seguro de que la protuberancia de la tierra se extienda consistentemente, pero una caída de 1 milla en 468 millas es bastante y probablemente más que la mayoría de las caídas de elevación longitudinal. (No estoy seguro de que el término "desniveles longitudinales" sea adecuado, pero me gusta cómo suena).

Apuesto a que la mayoría de los ríos con destino al ecuador fluyen "cuesta arriba" en comparación con el centro de la tierra en la mayor parte de sus rutas. He buscado, pero no he podido encontrar ninguna lista buena de los desniveles de los ríos, así que no he podido comprobarlo.

¿Significa esto que el Mississippi fluiría hacia el norte si la rotación de la Tierra se detuviera?

Más o menos sí, pero si la Tierra se detuviera (e ignoras los otros efectos de detener una rotación de 1.000 MPH) entonces, no sólo el Mississippi sino los océanos y toda el agua fluiría hacia el Norte y no en pequeñas cantidades. Toda Alaska podría quedar sumergida y la mayor parte de Canadá y el ecuador, incluso alrededor de los océanos podría perder toda su agua y formar un puente de tierra. Un abultamiento de 21,36 millas en el nivel del mar es MUCHO y si eso desaparece de repente. Vaya. El efecto se extendería más allá del Mississippi. Este efecto, por supuesto, sólo sería temporal, ya que la tierra también se corregiría a sí misma de la protuberancia ecuatorial, sólo que más lentamente que los océanos y podrías ver un número de terremotos de 11 o 12 o incluso 13 en la escala de Richter mientras la Tierra hace ajustes gravitacionales para deshacer su protuberancia rotacional. (Me gustan los escenarios "what if" como éste. Es divertido imaginar cómo serían).

ya que el oblato de la Tierra también provoca una distorsión de su campo gravitatorio (es decir, las superficies equipotenciales ya no son esferas esferas perfectas), y esta distorsión parece ser del mismo orden de magnitud que las pequeñas diferencias de elevación que estamos considerando. En otras palabras, si se utiliza el potencial gravitatorio real para un esferoide oblato no giratorio, ¿el Golfo de México tiene un potencial potencial gravitacional que Minnesota?

El Golfo de México es en realidad de menor gravedad que Minnesota, por dos razones. El efecto de rotación, que mencionas es mayor a medida que te acercas al ecuador y ese es el mayor de los 2 efectos, pero estar más lejos del centro de masa también reduce la gravedad. Se podría pensar que, al haber más tierra debajo de ti, pesarías más, pero también estás más lejos del centro de masa, así que el efecto es que, incluso cuando se tiene en cuenta la rotación, pesas ligeramente menos en el Golfo de México que en Minnesota, al igual que pesas menos en la cima del Everest que a sus pies. explicada aquí