La Luna
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Es el astro más cercano a la Tierra y el único en el que ha alunizado una nave espacial tripulada. Por esta razón los científicos saben hoy probablemente más sobre la Luna que sobre ningún otro astro.
En todo el sistema solar la Luna es el segundo satélite encuanto a proporción de masa con su planeta; su masa es aproximadamente 1/81 de la de la Tierra. En esta comparación el mayor es Caronte, con Aproximadamente 1/6 de la masa de Plutón, su planeta. (Ganímedes, el satélite mas masivo en términos absolutos, tiene una masa de solo 1/12.800 de la de Júpiter). El diámetro ecuatorial de la Luna es de 3.476 km: más de 1/4 del de la Tierra.
Devido a la poca masa absoluta de la Luna, su
gravedad ( y su velocidad de escape) es baja: 1/6 de la de la Tierra. Por
ello la Luna no tiene virtualmente atmósfera: trazas
insignificantes de hidrógeno, helio, argón y neón. La
ausencia de atmósfera ( y de agua) sugiere que la superficie de la
Luna ha sido ( y sigue siendo) modificada por fuerzas distintas e la erosión,
por ejemplo viento y lluvia, que cambian continuamente la torografía
terrestre.
La superficie de la Luna, en cambio ha sido modificada por la actividad volcánica y por el impacto de los meteoritos, al no existir atmósfera apreciable, no se queman al acercarse a ella, a diferencia de los meteoros que entran en la atmósfera terrestre.
A pesar de las misiones a la Luna de los Apolo norteamericanos y Lunajuod soviéticos en las décadas de los 60 y 70, y de los siglos de prolijas investigaciones científicas efectuadas desde observatorios terrestres, su origen sigue siendo un misterio.
Según una teoría, la hipótesis de la fisión (sugerida en 1879 por el astrónomo británico George Darwin), la Luna fué en su origen parte de la Tierra. En las primeras fases del desarrollo del sistema solar, estando aún los planetas calientes y líquidos, la Tierra primitiva giraba tan a prisa que se distendió, terminando por desprender un lóbulo esférico, que se convirtió en la Luna. Aunque no formaba parte de la teoría original se ha sugerido que el oceano Pacífico actual presente el enorme hueco dejado por la Luna al desprenderse de la Tierra. Pero la hipótesis de la fisión plantea algunos problemas: los científicos han calculado que, para que se produjese la fisión. la Tierra habría tenido que girar ocho veces más aprisa que en la actualidad, cosa que parece realmente imposible. Además, la Tierra y la Luna tienen distinta densidad y composición química, factores que hacen muy improbable su origen común.
La hipótesis de la
acreción binaria -similar en algunos acpectos a la de la fisión-
sostiene que la vertiginosa rotación inicial de la Tierra desprendió
particulas que, al aglomerarse, después formaron la Luna. Las
objecciones al respecto son las mismas que las de la teoría de la
fisión: no es probable que la Tierra girase con la rapidez que
exigiría semejante fuerza centrífuga, y las diferencias de
composición y densidad indican que la Tierra y la Luna tuvieron
diferente origen (aunque el analisis de las rocas lunares sugiere que una
y otra se formaron más o menos al mismo tiempo).
Una hipotesis de origen tal vez mejor fundada es la de la precipitación: la energía desprendida por la condensación de la Tierra primitiva calentaría ña densa nube de polvo que la rodeaba, tranformando simultáneamente el polvo en diversos metales y óxidos metálicos, proceso que explica las diferencias de densidad y composición antes mencionadas. Poco después, este polvo trnsformado se enfrió y precipitó, dando forma a la Luna.
La cuarta hipótesis sobre el origen de la Luna, ignorando su proceso de formación exacto, se concentra en explicar cómo adquirió la Tierra su satélite. Según esta teoría -hipótesis de la captura Lunar-, la Tierra y la Luna nacieron como planetas en distintas partes del sistema solar (esto explicaría su diferente densidad y composición). Esta teoría postula también que su órbita acercó la Luna a la Tierra suficientemente para que esta última la capturase (posiblemente tras sufrir la Luna un proceso de frenado al pasar por la nube de polvo que había entonces entorno a la Tierra),e hiciera de ella su satélite.
De estas cuatro teorías principales, las dos últimas, la de la precipitación y la de la captura lunar, parecen ser las más verosímiles aunque ninguna proporciona una explicación satisfactoria.
La
atracción gravitatoria existente entre el Sol y a Luna es unas dos
veces mayor que la que hay en la Tierra y la Luna; el efecto de conjunto
de ambas fuerzas hace que la Luna tenga una órbita primaria
alrrededor del Sol a la que se superpone su órbita elíptica
alrrededor de la Tierra.
El Sol influye también en la forma y orientación de la órbita lunar secundaria en torno a la Tierra. Uno de sus efectos mas acusados es la rotación periódica de la órbita Lunar entera, que se mueve alrrededor de la Tierra ( en la misma dirección de la rotación de ésta) con un período de 8,85 años.
La Luna nos presenta siempre la misma<<cara>>. Se debe a que su rotación es síncrona, es decir, el tiempo que necesita para realizar una revolución sobre su eje es el mismo al que necesita para dar una vuelta a la Tierra. Pero, dado que el índice de rotación axial de la Luna es constante, mientras su velocidad orbital no lo es (fenómeno causado por la forma elíptica de su órbita), y su órbita está inclinada 5º 9' respecto al plano de la órbita terrestre, nos es posible ver cerca del 59% de la superficie total de la Luna. El 41% restante fué desconocido hasta 1959 cuando la sonda espacial soviética luna 3 tomó las primeras fotografías de la cara oculta.
Hace unos 4.600 millones de años la Luna era una masa caliente y fluida. Al enfriarse, la materia de baja densidad subió a la superficie y se solidificó, con lo cual se formó la corteza primitiva. Después sufrió un intenso bonbardeo de meteoritos y otros restos celestes (de los que había entonces en el sistema solar, mucha más cantidad que ahora), cuyos impactos produjeron los cráteres y otros rasgos topográficos que son caracter´sticos de los escarpados montes lunares.
La era del bombardeo de grandes meteoritos terminó hace 3.900 millones de años y fué seguida de otra de intensa actividad volcánica, enla que se formaron los <<mares>>. Alguno de los primeros bonbardeos dejaron grandes hoyos que se inundaron de lava de los volcanes Lunares. Al enfriarse la lava de esas cuencas, quedaron unas llanuras extensas y lisas llamadas mares.
Después de aquella intensa actividad volcánica , que concluyó hace unos 3.200 millones de años, la superficie lunar quedó más o menos como se ve hoy, excepto los crátetres formados por impactos posteriores de meteoritos.
Aunque la superficie no muestra señales visibles de actividad, el interior de la Luna sigue estando caliente (lo revelaron los experimentos de flujo del calor efectuados por las misiones del Apolo 15 y 17), devido a la presencia de materia radiactiva superficial. Esas misiones descubrieron también que se producen cada año unos 3.000 temblores que son de poca importancia vistos a escala de la Tierra. Al investigar los seísmos lunares los selenólogos (especialistas en el estudio de la Luna) pudieron averiguar la estructura interna del satélite.
Su corteza llega a unos 60 km de profundidad en la cara visible y a unos 65 km en la cara opuesta. Esta corteza se compone de varias capas. La regolitea llega a varios kilómetros de la capa rocosa roca por el bonbardeo meteorítico. Su profundidad y composición varía entre los montes y los mares; los primeros se componensobre todo de anortesita, los mares son principalmente basálticos.
A unos 20 km bajo la superficie cambia la composición de la corteza superior para asimilarse a la de los montes. Bajo la corteza hay una capa de material más denso que llega a unos 150 km de profundidad, donde empieza la región siguiente, la litosfera. Los seismos lunares se originan en esta región, a unos 1.000 km de profundidad.Bajo la litosfera está situada la estenosfera, nucleo exterior, fundido en parte.
Finalmente, en el centro de la Luna hay un nucleo interior fundido, de unos 1.500 km de diámetro.
En 1968 fué descubierto un rasgo interesante en el interior de la Luna a causa de unas variaciones inesperadas de la velocidad orbital de la sonda estadounidense Orbiter 5. Las ocasionban unas areas superficiales localizadas de dendidad anormalmente elevada. Denominadas concentraciones de masa ( <<mascons>>), podrían haberse formado por elevación de lava del nucleo exterior a través de fisuras de la litosfera (causadas posiblemente a su vez por el impacto de grandes meteoritos al principio de la historia de la Luna), lava que se solidificó después para originar masas localizadas de gran densidad situadas debajo mismo de la superficie.
Se sabe desde la antiguedad que las mareas tienen relación con las posiciones de la Luna, pero los científicos no lograron explicar este fenómenp hasta que Newton en 1687, publicó su teoría de la gravitación. Se decubrió emtonces que tanto el Sol como la Luna influyen en la formación de las mareas: la Luna provoca el 70% del efecto elevador de las mareas y el Sol el 30% restante.
Su mejor explicación reside probablemente en considerar la Tierra como una esfera sólida cubierta con una capa de agua. La Luna ejerce más atracción que el agua situsda en la parte de la Tierra que está frente a ella, lo cual hace que el agua abulte ligeramente hacia ella, formando una marea alta. En el lado opuesto de la Tierra la Luna ejerce un efecto gravitatorio mínimo. Pero la parte sólida de la tierra, al estar más cerca de la Luna es más atraida que el agua, ésta se <<queda atrás>>, y se produce una segunda marea alta en el lado opuesto de la Tierra.
Con la rotación diaria de la Tierra, el abultamiento del agua sigue a la Luna, por lo que una pleamar se forma siempres en del lado de la Luna y la otra en un punto exactamente opuesto. El efecto de conjunto se traduce en una pleamar, y una bajamar cada 12,42 horas exactas porque, aparte de la rotación de la Tierra, la Luna gira en torno a ésta y por ello no ocupa la misma posición en días consecutivos.
El Sol produce también dos abombamientos de lagua de la Tierra aproximadamente cada 24 horas; esas mareas tienen la mitad de amplitud de la lunare, por menor efecto solar en este sentido. Cuando el Sol, la Luna y la Tierra alineados -con cada Luna nueva- las mareas lunar y solar se refuerzan, produciendo mareas mayores de lo normal (mareas vivas).El mínimo de influencia solar ocurre en los cuartos primero y tercero de la Luna, cuando esta subtiende un ángulo recto con la línea Tierra-Sol. Al amortiguarse entonces los efectos lunar y solar, se producen las llamadas mareas muertas.
