La luna

ORIGEN DE LA LUNA

En lo que concierne al Sol y a su sistema planetario, en general, nada inusitado conocemos. Podrán ser únicos en decenas de formas diferentes, pero no en ninguna forma manifiesta, salvo en el caso de la Tierra. Aquí tenemos algo que no puede dejar de ser inusitado. Ese algo inusitado es la Luna, satélite de la Tierra.

La combinación de Tierra y Luna es lo que más se aproxima, en el sistema solar, a un planeta doble, a causa del tamaño extraordinario de la Luna en relación con el mundo en torno del cual gira. La Luna tiene 1/81, o 0,0123 la masa de la Tierra (Caronte tiene 1/10 de la masa de Plutón, por lo que la combinación de Plutón y Caronte se asemeja mucho más a un planeta doble que la combinación Tierra-Luna. Sin embargo, Plutón y Caronte son cuerpos muy pequeños).

Considerando la masa de todos los satélites, en relación con la masa del planeta en torno del cual gira, la Luna, por decirlo así, tiene 6,5 veces más masa que todos los satélites juntos que hay en el sistema solar, con exclusión de Caronte. Desde ese punto de vista, la Luna es un satélite muy inusitado, y hace que la imagen de la formación de la Tierra sea completamente diferente de la imagen de la formación de los demás planetas.

Parecería que todos los planetas de tamaño considerable, con excepción de la Tierra, se formaron en torno de un punto central de condensación, a lo sumo con nudos reducidos de materia en los extremos, tan pequeños en comparación con el punto central de condensación que casi no podría creerse que afectaran la manera en que se formó el planeta principal. Sin embargo, en cuanto a la Tierra, parece que hubo dos condensaciones; una mucho mayor que la otra, pero no abrumadóramente muy grande. Exactamente, ¿cuál es la influencia de la formación de la Luna en la de la Tierra? Hasta ahora no se ha encontrado respuesta razonable a esa pregunta.

Tan rara es la existencia de la Luna como satélite de la Tierra, que algunos astrónomos han sugerido que no se formó como satélite, sino que fue capturado por la Tierra. De ser así, esto podría tener concebiblemente un efecto fatal en nuestra esperanza de que existan civilizaciones en otras partes.

En favor de la posibilidad de que la Luna sea un cuerpo capturado, se señala el hecho de que la Luna sea tan grande como es, y se halle tan distante de la Tierra como lo está. Además, su órbita se encuentra en un plano semejante al de los planetas que giran en torno del Sol, y considerablemente menos cercano al plano ecuatorial de la Tierra, donde la experiencia señala que es más probable que gire un satélite. Todo eso podría llevarnos a creer que, en un principio, la Luna fue un planeta pequeño, más bien que un satélite.

Además, la composición de la Luna es algo diferente a la de la Tierra. Tiene sólo tres quintos de la densidad de la Tierra y carece de núcleo metálico. En esto se asemeja mucho más a la estructura de Marte. ¿Podría ser que la Luna se formase de esa porción de la nube original de polvo y gas de la que procedió Marte?

Asimismo, en la Luna escasean mucho más que en la Tierra los elementos sólidos que se funden a una temperatura no demasiado elevada y que, por tanto, pueden haberse disipado de la Luna al hervir. Además, en la Luna son comunes trozos de materias vítreas, formadas de sustancias rocosas que se han fundido y solidificado, esas materias son raras en la Tierra. Estas dos características de la Luna parecen indicar que alguna vez, durante un periodo considerable, tal vez la Luna estuvo expuesta a temperaturas mayores que las actuales en la Tierra (o en la Luna misma) ¿Podría ser, entonces, que la Luna, formada en el mismo proceso que creó a Marte, tuvo por alguna razón una órbita muy excéntrica? Tal vez giraba tan cerca del Sol en un extremo de su órbita, como gira Mercurio, y se alejaba casi tanto como se aleja Marte en el otro extremo. Eso explicaría su superficie semejante a la de Mercurio y su interior semejante al de Marte.

Entonces, alguna vez ocurrió algo que permitió que la Tierra capturara a la Luna en uno de los acercamientos de ésta. Por supuesto, no es definitivo ninguno de estos argumentos en favor de la Luna como cuerpo capturado. Su gran tamaño no es un argumento convincente, pues son muy pequeños todos los satélites del sistema solar, que los astrónomos creen firmemente que fueron capturados. La distancia de la Luna a la Tierra podría ser resultado de la acción de las mareas; la excentricidad de su órbita no es tan grande como la de otros satélites que con seguridad fueron capturados; la inclinación de su plano de revolución, respecto al plano ecuatorial de su planeta, no es tan grande como la de Tritón, el satélite de Neptuno.

En cuanto a la diferencia en composición, podría ser que los metales se condensaron primero, y que cuando la Luna empezó a condensarse a una distancia del lugar primario de condensación, la nube de la cual se formó era predominantemente rocosa. Para explicar el gran calor a que estuvo expuesta su superficie, necesitamos recordar únicamente que la Luna, a diferencia de la Tierra, carece de atmósfera y de un océano que sirvan de amortiguador de la radiación solar. Lo peor de todo es que parece muy complicada la mecánica por la cual la Tierra podría capturar a un cuerpo del tamaño de la Luna, y los astrónomos no han podido sugerir una forma creíble por la cual pudiera haber ocurrido tal cosa.

Con todo, tampoco son definitivos los argumentos en contra de que la Luna sea un satélite capturado. Los astrónomos no han podido aún llegar a una decisión a este respecto. La Luna quizá no sea un satélite capturado, o quizá sí lo sea. Así, pues, existe justificación para suponer, solo por llevar adelante el razonamiento, que la Luna es un satélite capturado. Veamos hasta dónde nos conduce tal suposición.

Para comenzar, ¿cuándo pudo haber sido capturada la Luna? Realmente, no hay manera de decirlo. Pudo haber quedado capturada hace 4.000 millones de años, no mucho después que ambos cuerpos se formaron y antes que apareciera la vida en la Tierra, o hace 4 millones de años, no mucho antes de que aparecieran en la Tierra los primeros homínidos.

Movimiento de rotación 

La Luna gira sobre un eje de rotación que tiene una inclinación de 88,3° con respecto al plano de la elíptica de traslación alrededor de la Tierra. Dado que la duración de los dos movimientos es la misma, la Luna presenta a la Tierra constantemente el mismo hemisferio. La Luna tarda 27,32 días en dar una vuelta sobre si misma.

Órbita de la luna 

La Luna describe alrededor de la Tierra una elipse, por lo que la distancia entre los dos astros varía y también la velocidad en la órbita. Dado que la rotación lunar es uniforme y su traslación no, pues sigue las leyes de Kepler, se produce una Libración en longitud que permite ver un poco de la superficie lunar al Este y al Oeste, que de no ser así no se vería. El plano de la órbita lunar está inclinado respecto a la Eclíptica unos 5° por lo que se produce una Libración en latitud que permite ver alternativamente un poco más allá del polo Norte o del Sur. Por ambos movimientos el total de superficie lunar vista desde la Tierra alcanza un 59% del total. Cada vez que la Luna cruza la eclíptica, si la Tierra y el Sol están sensiblemente alineados (Luna llena o Luna nueva) se producirá un eclipse lunar o un eclipse solar.

La órbita de la Luna es especialmente compleja. La razón es que la Luna esta suficientemente lejos de la Tierra (384.400 km en promedio) que la fuerza de gravedad ejercida por el Sol es significativa. Dada la complejidad del movimiento, los nodos de la Luna, no están fijos, sino que dan una vuelta en 18,6 años. El eje de la elipse lunar no está fijo y el apogeo y perigeo dan una vuelta completa en 8,85 años. La inclinación de la órbita varía entre 5° y 5° 18’. De hecho, para calcular la posición de la Luna con exactitud hace falta tener en cuenta por lo menos varios cientos de términos.

Asimismo, la Luna se aleja unos cuatro centímetros al año de la Tierra, a la vez que va frenando la rotación terrestre -lo que hará que en un futuro lejano los eclipses totales de Sol dejen de producirse al no tener la Luna suficiente tamaño como para tapar el disco solar-. En teoría, dicha separación debería prolongarse hasta que la Luna tardara 47 días en completar una órbita alrededor de nuestro planeta, momento en el cual nuestro planeta tardaría 47 días en completar una rotación alrededor de su eje, de modo similar a lo que ocurre en el sistema Plutón-Caronte. Sin embargo, la evolución futura de nuestro Sol puede trastocar esta evolución. Es posible que al convertirse nuestra estrella en una gigante roja dentro de varios miles de millones de años, la proximidad de su superficie al sistema Tierra-Luna haga que la órbita lunar se vaya cerrando hasta que la Luna esté a alrededor de 18.000 kilómetros de la Tierra -el límite de Roche-, momento en el cual la gravedad terrestre destruirá la Luna convirtiéndola en unos anillos similares a los de Saturno. De todas formas, el fin del sistema Tierra-Luna es incierto y depende de la masa que pierda el Sol en esos estadios finales de su evolución.

Fases lunares

La luna cumple un ciclo completo de lunación en 29.5 días a lo que también se denomina Mes Sinódico.

• Luna Nueva (novilunio). Se encuentra entre la Tierra y el Sol, sale con el astro rey y se oculta con él. La cara oculta se encuentra iluminada y la cara visible no es observable por la luz del entorno.
• Cuarto creciente. Por el efecto de retardación se comienza a iluminar la cara visible progresivamente hasta que a los 7 días y nueve horas alcanza el cuarto creciente. Aparece al medio día y se oculta a la media noche
• Luna Llena (Plenilunio). El día 14 y medio muestra toda su cara visible iluminada al encontrarse opuesta al Sol sale a las 6 de la tarde cuando cuando el Sol se oculta y viceversa.
• Cuarto menguante. Progresivamente aparece mas tarde y su cara visible se nos muestra menos iluminada que en este caso será la parte que estaba en sombra durante la luna creciente. Sale después de la media noche para permanecer hasta el medio día siguiente.
  
  Los viajes a la luna
  
  
  

  

  
  

  A fines del siglo XIX la Luna sirvió de inspiración para crear una de las primeras películas de ciencia ficción (en ese entonces) al rodar un film inspirado en el libro de Julio Verne "De la Tierra a la Luna". Pero no fue hasta 1959 en que la Luna deja de ser protagonista de ciencia ficción; La Unión Soviética logra enviar una nave no tripulada a la Luna en la que aterriza aparatosamente no sin antes lograr enviar cierta información. Luego vendrían las sondas Luna 2, 3, 4 y las americanas Pioneer 4 que logró pasar a 37 000 millas de la Luna, Ranger, Surveyor y el Luna Orbiter así como recientemente el Lunar Prospector. Todos ellos lograron enviarnos información acerca de la superficie lunar de la que se posee su topografía en detalle, y sirvieron como base para ubicar el mejor lugar para que una nave tripulada pueda alunizar sin ningún inconveniente. Es así como en 1969, los viajes a la Luna dejan de ser mera ciencia - ficción y pasan a ser toda una realidad, el Saturno V despega del Centro Espacial Kennedy llevando consigo a la Misión del Apolo XI, el hombre que pondría la primera huella humana sobre la faz lunar sería Neil Armstrong, la fecha: 20 de Julio de 1969. Las misoines Apolo trajeron a la Tierra mucho material para investigar, aproximadamente unos 400 kilogramos de roca lunar han sido examinados minuciosamente. Pero siempre quedaron dudas respecto a la composición real de la estructura lunar, principalmente su geología y existían muchas preguntas respecto a las zonas que no habían podido ser exploradas. Las misiones Apolo finalizaron sus labores en 1972, año a partir del cual no hubo más viajes tripulados a dicho satélite. En 1994 la sonda Clementine logró hallar indicios de agua en estado sólido en la Luna, específicamente en un cráter situado al sur del satélite y a una profundidad de varios kilómetros. Los análisis realizados a las muestras traídas a la Tierra por las diversas misiones Apolo revelan que la Luna está compuesta principalmente por material volcánico y que su composición es bastante similar a la de nuestro planeta. También se realizaron pruebas sísmicas y mediciones de densidad las que sugieren que la Luna posee un núcleo metálico aproximadamente quince veces más pequeño que el de la Tierra. La información proporcionada por las muestras recogidas en la Luna nos dieron una nueva visión no sólo de la creación de éste satélite sino también de los orígenes del mismo sistema solar. Según los análisis la Luna se formó hace aproximadamente 4 500 millones de años como producto de la colisión de un gran objeto, cuyas dimensiones sólo serían comparables con las de Marte por lo menos, debido a ésta colisión toneladas de material fue expulsados de la Tierra al espacio exterior y la Luna sería uno de esos materiales (tal vez el mayor) lo anterior es conocido como la teoría del impacto. Otros datos de la constituyentes: Silicio, oxígeno, aluminio, calcio, hierro, magnesio, titanio, sodio, potasio, cromo, manganeso, fósforo, torio, uranio, entre otros elementos menores. Gravedad superficial: 0,165 g Temperatura superficial: 139ºC (día) / -184ºC (noche) Velocidad de escape: 2,37 km/s Inclinación orbital/eclíptica:5º09'Otra teoría bastante aceptada y que no carece de lógica es la de la creación simultánea la cual indica que la Luna se formó en la órbita de la Tierra junto con los demás planetas del sistema solar (al mismo tiempo). La teoría de la fisión establece que cuando el sistema solar era muy joven la Tierra se encontraba girando a altas velocidades (16 000 km/h) lo que provocó que nuestro planeta soltara grandes cantidades de material para poder estabilizarse, ese material se convirtió posteriormente en la Luna. A diferencia de nuestro planeta, la Luna no posee un campo magnético significativo y como todos saben no posee atmósfera. La superficie lunar está siendo bombardeada constantemente por los rayos solares los cuales caen sin pasar por ningún filtro lo que indica que la superficie lunar poseería elementos químicos que el Sol emana, así mismo su superficie está llena de cráteres debido a que hace miles de años su superficie fue bombardeada con diversos objetos provenientes del espacio exterior.