La LUNA es el único satélite natural de la Tierra.
Con un diámetro ecuatorial de 3474 km es
el quinto satélite más grande del Sistema Solar,
mientras que en cuanto al tamaño proporcional respecto de su planeta es el
satélite más grande: un cuarto del diámetro de la Tierra y 1/81 de su masa.
Después de Ío, es además el segundo satélite más denso. Se
encuentra en relación síncrona con la Tierra, siempre mostrando la misma cara
hacia el planeta. El hemisferio visible está marcado con oscuros mares lunares de origen volcánico
entre las brillantes montañas antiguas y los destacados astroblemas. A pesar de ser en apariencia el
objeto más brillante en el cielo después del Sol, su superficie es en
realidad muy oscura, con una reflexión similar a la del carbón.
Su prominencia en el cielo y su ciclo regular de fases han hecho de la Luna un
objeto con importante influencia cultural desde la antigüedad tanto en el
lenguaje, como en el calendario, el arte o la mitología. La
influencia gravitatoria de la Luna produce las mareas y el aumento de la duración del día.
La distancia orbital de la Luna, cerca de treinta veces el diámetro de la
Tierra, hace que se vea en el cielo con el mismo tamaño que el Sol y permite
que la Luna cubra exactamente al Sol en los eclipses
solares totales.
La Luna es el
único cuerpo celeste en el que el ser humano ha realizado
un descenso
tripulado. Aunque el programa Luna de la Unión Soviética fue el primero en alcanzar la Luna con
una nave espacial no tripulada, el programa
Apolo de Estados
Unidos realizó las
únicas misiones tripuladas al satélite terrestre hasta la fecha, comenzando con
la primera órbita lunar tripulada por el Apolo 8 en 1968, y seis alunizajes
tripulados entre 1969 y 1972, siendo el primero el Apolo 11 en 1969, y el último el Apolo 17.
Estas misiones regresaron con más de 380 kg de roca lunar,
que han permitido alcanzar una detallada comprensión geológica de los orígenes
de la Luna (se cree que se formó hace 4500 millones de años después de un gran impacto), la formación de su
estructura interna y su posterior historia.
En 1970, la
Unión Soviética puso en la superficie el primer vehículo robótico controlado
desde la tierra: Lunojod 1.
Elrover fue enviando fotografías y videos de
la superficie que recorrió (10 km) durante casi un año.
Desde la
misión del Apolo 17 en 1972, ha sido visitada únicamente
por sondas
espaciales no
tripuladas, en particular por el astro móvil soviético Lunojod 2.
Desde 2004, Japón,
China, India, Estados Unidos, y
la Agencia Espacial Europeahan enviado orbitadores.
Estas naves espaciales han confirmado el descubrimiento de agua helada fijada
al regolito lunar en cráteres que
se encuentran en la zona de sombra permanente y están ubicados en los polos. Se
han planeado futuras misiones tripuladas a la Luna, pero no se han puesto en
marcha aún.
La Luna se
mantiene, bajo el tratado del espacio exterior, libre para
la exploración de cualquier nación con fines pacíficos.
La palabra que designa al satélite de
la Tierra, luna, procede del latín.
En esta lengua era originalmente el femenino de un adjetivo en -no- *leuk-s-no,
'luminoso'. Por lo tanto, la palabra luna significa 'luminosa', 'la que
ilumina'. Este adjetivo latino deriva de la raíz *lūc-/lǔc- ('brillar', 'ser
luminoso'), de donde proceden igualmente lux ('luz'), luceo ('lucir'), lumen ('luz'), etc. A su vez, esta raíz
procede de la raíz indoeuropea *leuk-, que se encuentra en otras lenguas en
términos relacionados con la luz, como el griego λύχνος, lýkhnos (lýjnos), 'lámpara'. Probablemente, el
epíteto *leuksno-/ *louksno-, 'la luminosa', ya era utilizado para designar a
la luna en protoindoeuropeo.
En indoeuropeo,
existió otro nombre masculino para la Luna, formado sobre la raíz *mēns-, del
que se conservan formas en varias lenguas, como el griego μηνός, menos,
'luna', e incluso con el sentido primitivo en lenguas itálicas, como el umbro (ablativo singular)
"menzne", 'Luna'. En latín esta forma *mēns- ha evolucionado
semánticamente para designar el 'mes'. De luna procede el término lunes,
que ya en latín designaba el 'día de la luna' (dies lunae).
Asimismo, la
palabra griega Selene (en griego
antiguo, Σελήνη Selếnê, nombre de la diosa mitológica
asociada a la Luna), ha pervivido en el español y en otros idiomas como una
forma culta para expresar determinados conceptos relacionados con la Luna (como
por ejemplo los términos selenografía,
que designa la cartografía lunar; o selenita,
el gentilicio de los supuestos habitantes del satélite).
La Luna es
excepcionalmente grande en comparación con su planeta la Tierra: un cuarto del
diámetro del planeta y 1/81 de su masa. Es el satélite más grande del Sistema
Solar en relación al tamaño de su planeta (aunque Caronte es
más grande en relación al planeta enano Plutón). La
superficie de la Luna es menos de una décima parte de la de la Tierra, lo que
representa cerca de un cuarto del área continental de la Tierra. Sin embargo,
la Tierra y la Luna siguen siendo consideradas un sistema planeta-satélite, en
lugar de un sistema doble planetario, ya que su baricentro, está ubicado cerca de 1700 km (aproximadamente un
cuarto del radio de la Tierra) bajo la superficie de la Tierra.
Varios
mecanismos han sido propuestos para explicar la formación de la Luna hace
4527±10 millones de años. Esta edad está calculada, según la datación del
isótopo de las rocas lunares, entre 30 y 50 millones de años luego del origen
del sistema solar. Estos
incluyen la fisión de la Luna desde la corteza terrestre a través de fuerzas centrífugas, que
deberían haber requerido también un giro inicial de la Tierra; la
atracción gravitacional de la Luna en estado de formación, que hubiera requerido una extensión
inviable de la atmósfera para
disipar la energía de la Luna, que se encontraba pasando; y la co-formación de la Luna y la
Tierra juntas en el disco de acreción primordial,
que no explica la depleción de hierro en estado metálico. Estas
hipótesis tampoco pueden explicar el fuerte momento angular en
el sistema Tierra-Luna.
La hipótesis general hoy en día es que
el sistema Tierra-Luna se formó como resultado de un gran impacto: un cuerpo celeste del
tamaño de Marte colisionó con la joven Tierra, volando
material en órbita alrededor de esta, que se fusionó para formar la Luna. Se cree que impactos gigantescos eran
comunes en el Sistema Solar primitivo. Los modelados de un gran impacto a
través de simulaciones computacionales concuerdan con las mediciones del
momento angular del sistema Tierra-Luna, y el pequeño tamaño del núcleo lunar;
a su vez demuestran que la mayor parte de la Luna proviene del impacto, no de
la joven Tierra. Sin embargo, meteoritos demuestran que las composiciones
isotópicas del oxígeno y el tungsteno de otros cuerpos del Sistema Solar
interior tales como Marte y (4) Vesta son muy distintas a las de la Tierra,
mientras que la Tierra y la Luna poseen composiciones isotópicas prácticamente
idénticas. El mezclado de material evaporado posterior al impacto entre la
Tierra y la Luna pudo haber equiparado las composiciones, aunque esto es debatido.
La importante
cantidad de energía liberada en el gran impacto y la subsecuente fusión del
material en la órbita de la Tierra pudo haber derretido la capa superficial de
la Tierra, formando un océano de magma. La
recién formada Luna pudo también haber tenido su propio océano de magma lunar; las estimaciones de
su profundidad varían entre 500 km y el radio entero de la Luna.
En astronomía,
una distancia lunar (LD) es la medida de la distancia desde la Tierra a la
Luna. La distancia media entre la Tierra y la Luna es 384 400 kilómetros.
La distancia real varía a lo largo de la órbita de la Luna.
Se realizan
mediciones de alta precisión de la distancia a la Luna midiendo el tiempo que
tarda la luz en viajar entre las estaciones LIDAR en la Tierra y los retro
reflectores colocados
en la Luna.
La Luna se
aleja de la Tierra a una tasa promedio de 3,8 cm por año, como lo detectó
el experimento de medición lunar láser. La tasa de la recesión se considera
anormalmente alta. Por
coincidencia, la diagonal de los cubos de
los retro reflectores en la Luna también es de 3,8 cm.
La primera
persona que midió la distancia a la Luna fue el astrónomo y geógrafo Hiparco en el año 150 a. C. Se basó en el dato del diámetro de la
Tierra, calculado por Eratóstenes 100 años antes. Obtuvo una distancia
de348 000 km. Para este cálculo utilizó la curvatura de la sombra que proyecta
la Tierra sobre la Luna en un eclipse lunar, un método ideado por Aristarco de Samos. Es notable el pequeño error, dada las
limitaciones de la época, siendo de solamente de unos 36 000 km, lo que representa menos de
10 %
El catálogo de
objetos cercanos de la NASA incluye las distancias a la Tierra de
asteroides y cometas medidas en distancias lunares.
La Luna
tarda en dar una vuelta alrededor de la Tierra 27 d 7 h 43 min si
se considera el giro respecto al fondo estelar (revolución sideral), pero
29 d 12 h 44 min si se la considera respecto al Sol (revolución
sinódica) y esto es porque en este lapso la Tierra ha girado alrededor del Sol
(ver mes). Esta última revolución rige las fases de la Luna, eclipses y mareas lunisolares.
Como la Luna tarda el mismo tiempo en dar una vuelta sobre sí misma que en
torno a la Tierra, presenta siempre la misma cara. Esto se debe a que la
Tierra, por un efecto llamado gradiente gravitatorio, ha frenado completamente a la Luna. La mayoría
de los satélites regulares presentan este fenómeno respecto a sus planetas. Así
pues, hasta la época de la investigación espacial (Luna 3) no fue posible ver la cara lunar oculta, que presenta una
disimetría respecto a la cara visible. El Sol ilumina siempre la mitad de la
Luna (exceptuando en los eclipses de luna), que no tiene por qué coincidir con
la cara visible, produciendo las fases de la Luna. La inmovilización aparente de la Luna respecto a la Tierra
se ha producido porque la gravedad terrestre actúa sobre las irregularidades
del globo lunar de forma que en el transcurso del tiempo la parte visible tiene
4 km más de radio que la parte no visible, estando el centro de gravedad lunar
desplazado del centro lunar 1,8 km hacia la Tierra.
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