Luna


Luna

Introducción

La Luna
es el satélite natural de la Tierra.
El diámetro de la Luna es de unos 3.480 km (aproximadamente una cuarta parte
del de la Tierra). La masa de la Tierra es 81 veces mayor que la de la Luna.
Por tanto, la densidad media de la Luna es de sólo las tres quintas partes de
la densidad de la Tierra, y la gravedad en la superficie lunar es un sexto de
la de la Tierra.

La Luna orbita a la
Tierra a una distancia media de 384.403 km y a una velocidad media de 3.700
km/h. Completa su vuelta alrededor de la Tierra en una órbita elíptica en 27
días, 7 horas, 43 minutos y 11,5 segundos con respecto a las estrellas. Para
cambiar de una fase a otra similar, o mes lunar, la Luna necesita 29 días, 12
horas, 44 minutos y 2,8 segundos. Como la Luna tarda en dar una vuelta sobre
su eje el mismo tiempo que en dar una vuelta alrededor de la Tierra, en realidad,
siempre es la misma cara de la Luna la que se ve desde la Tierra. Aunque la
Luna aparece brillante a simple vista, sólo refleja en el espacio alrededor
del 7% de su luz.


La
Luna vista desde la Tierra


Un observador sólo puede
ver en cada momento determinado un 50% de la superficie total de la Luna. Sin
embargo, de vez en cuando se puede ver un 9% adicional alrededor del borde aparente
debido al balanceo relativo de la Luna llamado libración. Esto sucede a causa
de las ligeras diferencias en el ángulo de visión desde la Tierra de las diferentes
posiciones relativas de la Luna a lo largo de su órbita elíptica inclinada.

La Luna muestra fases
cambiantes a medida que se mueve en su órbita alrededor de la Tierra. La mitad
de la Luna está siempre bajo la luz del Sol,
de la misma forma que en la mitad de la Tierra es de día mientras que en la
otra mitad es de noche. Las fases de la Luna dependen de su posición con respecto
al Sol en un instante dado. En la fase llamada Luna nueva, la cara que la Luna
presenta a la Tierra está completamente en sombra. Aproximadamente una semana
más tarde la Luna entra en su primer cuarto, mostrando la mitad del globo iluminado;
siete días después la Luna muestra toda su superficie iluminada, será la Luna
llena; otra semana más tarde, el último cuarto, la Luna vuelve a mostrar medio
globo iluminado. El ciclo completo se repite cada mes lunar. Es Luna llena cuando
está mas lejos del Sol que de la Tierra; es Luna nueva cuando está más cerca.
La Luna está en cuarto menguante en su paso de Luna llena a nueva y en cuarto
creciente en su paso de nuevo a Luna llena. Las temperaturas de su superficie
son extremas, van desde un máximo de 127 ° C al mediodía lunar hasta un mínimo
de -173 ° C justo antes del amanecer lunar.





Superficie




En la antigüedad, los
observadores de la Luna creían que las regiones oscuras de su superficie eran
océanos, dándole el nombre latino de mare (“mar”), que se sigue utilizando
todavía; las regiones más brillantes se consideraron continentes. Nuevas observaciones
y exploraciones de la Luna han aportado un conocimiento mucho más amplio y específico.
Desde el renacimiento, los telescopios han revelado numerosos detalles lunares,
y las naves espaciales han contribuido en enorme medida a este conocimiento.
Entre las características discernibles en la superficie de la Luna están los
cráteres, cadenas de montañas, llanuras o mares, fracturas, cimas, fisuras lunares
y radios o “rayos”. El mayor cráter es el llamado Bailly, de 295 km de ancho
y 3.960 m de profundidad. El mar más grande es el Mare Imbrium (mar de las Lluvias),
de 1.200 km de ancho. Las montañas más altas, en las cordilleras Leibniz y Doerfel,
cerca del polo sur de la Luna, tienen cimas de hasta 6.100 m de altura, comparables
a la cordillera del Himalaya. En observaciones con telescopio se han determinado
cráteres de tamaño tan pequeño como de 1,6 km. El origen de los cráteres lunares
se ha debatido durante mucho tiempo; las últimas evidencias muestran que la
mayor parte de ellos se formaron por impactos explosivos de meteoritos
de gran velocidad o pequeños asteroides,
sobre todo durante la era primaria de la historia lunar, cuando el sistema
solar
contenía todavía muchos de estos fragmentos. Sin embargo, algunos
cráteres, fisuras lunares y cimas presentan características de indiscutible
origen volcánico.


Origen
de la Luna


Antes de la era moderna
de la astronáutica, los científicos desarrollaron tres teorías principales sobre
el origen de la Luna: fisión de la Tierra, formación en una órbita cercana a
la Tierra y formación lejos de la Tierra. En 1975, después de analizar las rocas
lunares y primeros planos de la Luna, los científicos propusieron la teoría
del impacto planetesimal, que ha llegado a ser la teoría con más probabilidades
de verosimilitud sobre la formación de la Luna.


Formación
por fisión de la Tierra


La versión moderna de
esta teoría propone que la Luna fue expulsada espontáneamente de la Tierra cuando
ésta estaba recién formada y giraba con rapidez sobre su eje. Esta hipótesis
gana adeptos, en parte porque la densidad de la Luna es la misma que la de las
rocas del manto superior de la Tierra, justo debajo de la corteza. Sin embargo,
esta teoría presenta una dificultad: el momento angular de la Tierra, para lograr
inestabilidad rotacional, tendría que haber sido mayor que el momento angular
del sistema actual Tierra-Luna. De acuerdo con los principios básicos de la
mecánica, la cantidad total del momento angular en un sistema aislado como lo
es el sistema Tierra-Luna permanece constante.


Formación
en una órbita cercana a la Tierra


Esta teoría propone que
la Tierra, la Luna y los demás cuerpos del sistema solar se condensaron independientemente
de la enorme nube de gases fríos y partículas sólidas que constituyeron la nebulosa
solar primordial. Gran parte de este material, finalmente, se acumuló en el
 centro para formar el Sol.
Formación
de la Luna lejos de la Tierra

De acuerdo con esta
teoría, se supone la formación independiente de la Tierra y la Luna, como en
la anterior hipótesis; sin embargo, establece que la Luna se formó en un lugar
diferente del sistema solar, alejado de la Tierra. Se presupone entonces que
las órbitas de la Tierra y la Luna las arrastraron y aproximaron, de forma que
la Luna fue atraída a una órbita permanente alrededor de la Tierra.

Impacto
planetesimal


Esta teoría, que se publicó
por primera vez en 1975, presupone que en el principio de la historia de la
Tierra, hace unos 4.000 millones de años, la Tierra fue golpeada por un enorme
cuerpo llamado planetésimo, del tamaño de Marte.
El impacto catastrófico expulsó partes de la Tierra y de este cuerpo, situándolas
en la órbita de la Tierra, donde los detritos del impacto se reunieron formando
la Luna. Esta hipótesis, después de numerosas investigaciones con las rocas
lunares durante las décadas de 1970 y 1980, se ha convertido en la teoría más
aceptada sobre el origen de la Luna. El mayor problema de esta teoría es que
parecería necesario que los materiales terrestres se hubieran fundido totalmente
después del impacto, mientras que la geoquímica de la Tierra no indica una fusión
tan radical.


Exploración
lunar


A lo largo de los siglos
XIX y XX, las exploraciones visuales con telescopios de gran potencia han permitido
obtener un conocimiento muy amplio del lado visible de la Luna. El lado de la
Luna no visible, se mostró al mundo por primera vez en octubre de 1959 con las
fotografías tomadas por la nave espacial soviética Lunik 3. Estas fotografías
mostraron que el lado lejano de la Luna es similar al cercano, excepto en que
los grandes mares lunares están ausentes. Ahora sabemos que los cráteres cubren
toda la Luna, desde los de tamaños gigantescos, rodeando los mares, hasta los
de tamaños microscópicos. Las fotografías de las naves espaciales estadounidenses
-Rangers 7, 8 y 9 y Orbiters 1 y 2- de 1964 y 1966 apoyan estas conclusiones.
La Luna tiene aproximadamente 3 billones de cráteres de más de 1 m de diámetro.

Los alunizajes con éxito
de las sondas espaciales no tripuladas de la serie estadounidense Surveyor y
de la soviética Luna en la década de 1960 y, finalmente, los alunizajes tripulados
en la superficie lunar del programa estadounidense Apolo, hicieron realidad
las mediciones directas de las propiedades físicas y químicas de la Luna. Los
astronautas del Apolo recogieron rocas lunares, sacaron miles de fotografías
y colocaron una serie de instrumentos en la Luna que enviaron información a
la Tierra por telemetría de radio. Estos instrumentos midieron la temperatura
y la presión del gas en la superficie lunar; la corriente de calor desde el
interior de la Luna; las moléculas e iones de los gases calientes emitidos desde
la atmósfera del Sol, es decir, el viento solar; los campos magnéticos y gravitacionales
de la Luna, y las vibraciones sísmicas de la superficie lunar causadas por los
llamados terremotos de la Luna, desprendimientos de tierra e impactos de meteoritos.
Mediante los rayos láser se midió la distancia exacta entre la Tierra y la Luna.

Después de las mediciones
de las rocas lunares se ha sabido que la Luna tiene 4.600 millones de años,
más o menos los mismos que la Tierra y que el resto del sistema solar. Las rocas
de los mares lunares se formaron cuando la roca derretida se solidificó hace
entre 3.160 y 3.960 millones de años. Estas rocas se parecen a los basaltos
terrestres, un tipo de roca volcánica muy extendida en la Tierra, pero con algunas
diferencias importantes. Las pruebas indican que las regiones montañosas lunares,
o continentes, pueden estar formadas de una roca ígnea plutónica menos densa
llamada anortosita, formada casi por completo por plagioclasa mineral. Otros
tipos de muestras lunares importantes incluyen los cristales, brechas (ensamblajes
complejos de fragmentos de rocas cementados conjuntamente por la acción del
calor o la presión, o por ambos) y suelo o regolita (fragmentos rocosos muy
finos producidos por miles de millones de años de bombardeos de meteoritos).

El campo magnético de
la Luna no es tan intenso o amplio como el de la Tierra. Algunas rocas lunares
son débilmente magnéticas, lo que indica que se solidificaron en un campo magnético
más potente. Las mediciones magnéticas, entre otras, muestran una temperatura
interna de la Luna de hasta 1.600 ° C, que está por encima del punto de fusión
de la mayor parte de la rocas lunares. Los registros sísmicos sugieren que algunas
regiones cerca del centro lunar pueden ser líquidas.

Los sismómetros situados
en la superficie lunar han registrado, también, señales que muestran impactos
de meteoritos, en una proporción de 70 a 150 por año, y con masas desde 100
gramos hasta 1.000 kilogramos. Por tanto, la Luna sigue siendo bombardeada por
meteoritos (aunque no con tanta frecuencia como en el pasado), lo que puede
resultar problemático para los ingenieros que diseñan bases permanentes en la
superficie lunar. La superficie está cubierta por una capa de grava, que puede
tener una profundidad de varios kilómetros en los mares y una profundidad todavía
desconocida en las regiones montañosas. Se cree que esta grava se ha formado
por los impactos de meteoritos.

La atmósfera de la Luna
es tan tenue que no se puede reproducir ni en las mejores cámaras de vacío situadas
en la Tierra.

Los seis alunizajes tripulados
a la Luna -las misiones Apolo 11, 12 y de la 14 a la 17- trajeron a la Tierra
muestras de roca lunar y de suelo, en total 384 kg. Y no fue hasta la última
misión, el Apolo 17, cuando entre la tripulación de astronautas se incluyó a
un geólogo, H. H. Schmitt. Invirtió 22 horas en explorar la región Taurus-Littrow
Valley y cubrió 35 km en un vehículo lunar. Todavía hoy continúan los análisis
intensivos sobre los datos y las rocas obtenidas en las misiones lunares.

A finales de 1996, un
grupo de científicos estadounidenses anunció el descubrimiento de la posible
existencia de hielo (probablemente agua helada) en un cráter de la cara oscura
de la Luna. El descubrimiento se basó en las señales de radar enviadas en 1994
por la sonda Clementine a la superficie lunar. El 5 de marzo de 1998, la NASA
anunció que la sonda espacial Lunar Prospector -lanzada dos meses antes- había
confirmado la existencia de agua helada en el satélite. La sonda estaba equipada
con un espectrómetro de neutrones que facilitó las pruebas científicas; el espectrómetro
registró los



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