La Luna

Luna

La Luna es el único satélite natural de la Tierra. Con un diámetro ecuatorial de 3474 km1 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 consiguió las únicas misiones tripuladas 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. 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.

Desde la misión del Apolo 17 en 1972, ha sido visitada únicamente por sondas espaciales no tripuladas, en particular por los astromóviles soviéticos Lunojod. Desde 2004, Japón, China, India, Estados Unidos, y la Agencia Espacial Europea han 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.

Etimología

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'. La palabra luna, por lo tanto 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 una raíz indoeuropea *leuk- que se encuentra en otras lenguas, en términos relacionados con la luz, como el griego λύχνος, "lýksnos", '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, "menós", '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).

Características físicas

La Luna es excepcionalmente grande en comparación con su planeta la Tierra: un cuarto del diámetro del planeta y 1/81 de su masa.3 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.

Formación

Varios mecanismos han sido propuestos para explicar la formación de la Luna hace 4.527 ± 0.010 millones de años. Esta edad es calculada en base a la datación del isótopo de las rocas lunares, entre 30 y 50 millones de años luego del origen del Sistema Solar.6 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.

Distancia a 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 (238,855 millas).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 estaciones LIDAR en la Tierra a retrorreflectores 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 retrorreflectores en la Luna también es de 3,8 cm.

Revoluciones de la Luna

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.

Revolución sinódica: es el intervalo de tiempo necesario para que la Luna vuelva a tener una posición análoga con respecto al Sol y a la Tierra. Su duración es de 29 d 12 h 44 min 2,78 s. También se le denomina lunación o mes lunar.

Revolución sideral: es el intervalo de tiempo que le toma a la Luna volver a tener una posición análoga con respecto a las estrellas. Su duración es de 27 d 7 h 43 min 11,5 s.

Revolución trópica: es el lapso necesario para que la Luna vuelva a tener igual longitud celeste. Su duración es de 27 d 7 h 43 min 4,7 s.

Revolución draconítica: es el tiempo que tarda la Luna en pasar dos veces consecutivas por el nodo ascendente. Su duración es de 27 d 5 h 5 min 36 s.

Revolución anomalística: es el intervalo de tiempo que transcurre entre 2 pasos consecutivos de la Luna por el perigeo. Su duración es de 27 d 13 h 18 min 33 s.

 

Movimiento de traslación lunar

El hecho de que la Luna salga aproximadamente una hora más tarde cada día se explica conociendo la órbita de la Luna alrededor de la Tierra. La Luna completa una vuelta alrededor de la Tierra aproximadamente en unos 28 días. Si la Tierra no rotase sobre su propio eje, sería muy fácil detectar el movimiento de la Luna u órbita. Este movimiento hace que la Luna avance alrededor de 12° en el cielo cada día. Si la Tierra no rotara, lo que se vería sería la Luna cruzando la bóveda celeste de oeste a este durante dos semanas, y luego estaría dos semanas ausente (durante las cuales la Luna sería visible en el lado opuesto del Globo).

Sin embargo, la Tierra completa un giro cada día (la dirección de giro es también hacia el este). Así, cada día le lleva a la Tierra alrededor de 50 minutos más para estar de frente con la Luna nuevamente (lo cual significa que se puede ver la Luna en el cielo). El giro de la Tierra y el movimiento orbital de la Luna se combinan, de tal forma que la salida de la Luna se retrasa del orden de 50 minutos cada día.

Teniendo en cuenta que la Luna tarda aproximadamente 28 días en completar su órbita alrededor de la Tierra, y ésta tarda 24 horas en completar una revolución alrededor de su eje, es sencillo calcular el "retraso" diario de la Luna:

Mientras que en 24 horas la Tierra habrá realizado una revolución completa, la Luna sólo habrá recorrido un 1/28 de su órbita alrededor de la Tierra, lo cual expresado en grados de arco da:

Si ahora se calcula el tiempo que la Tierra en su rotación tarda en recorrer este arco,

da los aproximadamente 51 minutos que la Luna retrasa su salida cada día.

Para notar el movimiento de la Luna en su órbita, hay que tener en cuenta su ubicación en el momento de la puesta de Sol durante algunos días. Su movimiento orbital la llevará a un punto más hacia el este en el cielo en el crepúsculo cada día.

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.