LA LUNA La Luna es el objeto astronómico más cercano a la Tierra. Junto con ella, forman lo que es casi un planeta doble, pues ningún otro planeta tiene un satélite que sea tan grande en comparación con el tamaño del del planeta.
La Luna tiene un diámetro de 3.476 Km. y orbita la Tierra a una distancia promedio de 384.000 Km. Esta órbita toma 27,322 días, y la Luna siempre mantiene la misma cara apuntando hacia la Tierra.
Brilla reflejando la luz del Sol y muestra sus características fases durante cada órbita alrededor de la Tierra. Cerca de Luna Nueva, cuando la porción de la Luna iluminada por el Sol es pequeña, el fenómeno de “La vieja Luna en brazos de la joven” se vWWe con frecuencia. Esto es causado por la luz del Sol reflejada ha la Luna desde la Tierra, que es de nuevo reflejada de vuelta hacia la Tierra.
El plano orbital de la Luna alrededor de la Tierra, está inclinado con respecto al de la Tierra alrededor del Sol. Por esto, los eclipses de Sol y de Luna sólo pueden verse cuando la Luna Nueva o Llena ocurren cuando la Luna está cerca de la línea de intersección de estos dos planos. La atracción gravitacional de la Luna y la del Sol son causantes de las mareas. La Luna no tiene atmósfera. Cualquier atmósfera primitiva que la Luna pudiera haber tenido, ha escapado de la débil atracción gravitacional de la Luna. Esta es sólo un sexto de la de la Tierra. Debido a la falta de atmósfera, la temperatura en la superficie de la Luna varía entre +110° C y -180° C (Dependiendo de si la zona se encuentra o no iluminada). La Luna ofrece poca protección contra el viento Solar, rayos cósmicos, o micrometeoritos, y por tanto no es sorprendente que no haya formas de vida en la Luna.
La superficie de la Luna se caracteriza por regiones montañosas claras, separadas por los oscuros ‘mares’. El ‘Hombre de la Luna’ está formado por zonas de estos dos tipos de terreno. Los ‘mares’ son vastas cuencas de impacto que fueron rellenadas por rocas basálticas hace unos 3.000 millones de años. Mucho de la superficie de la Luna está cubierta de cráteres. Estos son el resultado de los impactos de meteoros. Los más grandes tienen cerca de 200 Km. de diámetro, los más pequeños sólo cerca de un metro de diámetro. La mayoría de estos cráteres fueron formados hace 3.000 a 4.000 millones de años.
La mayor parte de nuestros conocimientos sobre la estructura de la superficie Lunar y geología de la Luna proviene de los aterrizajes de la serie Apolo y de las muestras de material Lunar que fueron traídas de vuelta a la Tierra. A pesar de esto, no estamos todavía seguros de cómo se formó la Luna. La teoría más probable es que la Tierra y la Luna se formaron al mismo tiempo, como un ‘planeta doble’. La Luna es probablemente el objeto más satisfactorio de observar a través de un telescopio. Los cráteres y montañas pueden verse incluso con un telescopio pequeño. El mejor lugar para mirar es cerca del terminador, en donde el Sol está poniéndose o saliendo en la Luna. Allí las sombras de las montañas y de las paredes de los cráteres son más largas y pueden producir vistas muy dramáticas. Luego de un tiempo tan corto como una hora, se pueden ver cambios en las sombras, a medida que la luz del Sol alcanza o abandona los picos cercanos al terminador
Muchos astrónomos aficionados buscan ‘fenómenos Lunares transitorios’. Estos son alteraciones de alguna forma, que dan lugar a cambios de corta duración en el color o brillo de pequeñas áreas. No está claro cuantos de ellos son reales o qué los causa. La luna ha fascinado a la humanidad a través de los tiempos. Mediante la simple observación con el ojo desnudo, uno puede distinguir dos grandes tipos de terrenos: las mesetas relativamente brillantes y las llanuras más oscuras. A mediados del siglo XVII, Galileo y otros astrónomos tempranos realizaron observaciones telescópicas, notando un solapamiento casi infinito de cráteres. Se ha sabido también durante más de un siglo que la Luna es menos densa que la Tierra. Aunque se han averiguado muchas cosas sobre la Luna antes de la edad espacial, esta nueva era ha revelado muchos secretos difícilmente imaginables antes de esta época. El conocimiento actual de la Luna es mayor que el del resto de los objetos del Sistema Solar exceptuando la Tierra. Esto conduce a una mayor comprensión de los procesos geológicos y una mejor apreciación de la complejidad de los planetas terrestres.
El 20 de Julio de 1969, Neil Armstrong se convirtió en el primer hombre que pisón la Luna. Fue seguido por Edwin Aldrin, ambos pertenecientes a la misión Apollo 11. Ellos y otros caminantes lunares experimentaron los efectos de la falta de atmósfera. Se emplearon las comunicaciones por radio ya que las ondas de sonido sólo pueden ser oídas cuando viajan a través de un medio como el aire. El cielo lunar es siempre negro debido a que la difracción de la luz requiere la presencia de una atmósfera. Los astronautas también experimentaron la diferencia gravitacional. La gravedad lunar es un sexto de la gravedad terrestre; un hombre que pese unos 82 kilogramos (180 libras) en la Tierra, pesará sólo 14 kilogramos (30 libras) en la Luna. La Luna está a 384,403 kilómetros (238.857 millas) de la Tierra. Su diámetro es 3.476 kilómetros (2.160 millas). Tanto la rotación de la Luna como su revolución alrededor de la Tierra duran 27 días, 7 horas y 43 minutos. Esta rotación síncrona está causada por la distribución asimétrica de la masa de la luna, lo que ha permitido a la gravedad terrestre mantener un hemisferio lunar permanentemente girado hacia la Tierra. Las liberaciones ópticas han sido observadas mediante telescopios desde mediados del siglo XVII. Liberaciones muy pequeñas pero reales (máximo aproximado de 0°.04) son causadas por el efecto de la gravedad solar y la excentricidad de la órbita terrestre, perturbando la órbita de luna y permitiendo la preponderancia cíclica del momento torsor en las direcciones norte-sur y este-oeste.
Cuatro estaciones sísmicas alimentadas por energía nuclear fueron instaladas durante el proyecto Apollo para recoger datos sobre el interior de la Luna. Sólo existe una actividad tectónica residual debida al enfriamiento y a la acción de las mareas, pero otros lunamotos han sido causados por impactos de meteoros y objetos artificiales, como la destrucción deliberada del Módulo Lunar contra la superficie lunar. Los resultados obtenidos han demostrados que la Luna tiene una corteza de unos 60 kilómetros (37 millas) de espesor en el centro de lado cercano. Si esta corteza es uniforme en toda la Luna, constituiría el 10% del volumen lunar comparados con menos del 1% de la Tierra. Las determinaciones sísmicas de la existencia de una corteza y un manto en la Luna indican que se trata de una planeta estratificado con diferenciación por procesos ígneos. No hay evidencia de la existencia de un núcleo rico en hierro si no es pequeño. La información sísmica ha influido en las teorías sobre la formación y evolución de la Luna.
La Luna fue fuertemente bombardeada en su historia temprana, lo que originó que muchas de las rocas originales de la antigua corteza se mezclaran, fundieran, enterraran o desaparecieran. Los impactos meteóricos aportaron una gran variedad de rocas “exóticas” a la Luna, de tal forma que las muestras obtenidas en sólo 9 de las zonas produjeron muchos tipos diferentes de rocas para su estudio. Los impactos también sacaron a la luz rocas lunares situadas a gran profundidad y distribuyeron sus fragmentos sobre amplias zonas alejadas de su origen, haciéndolas más accesibles. La corteza subyacente fue también adelgazada y fragmentada, permitiendo que el basalto fundido del interior alcanzara la superficie. Como la Luna no tiene ni atmósfera ni agua, los componentes de los suelos no se deterioran químicamente como lo harían en la Tierra. Rocas con más de 4,000 millones de años todavía existen allí, permitiendo la obtención de información sobre la historia temprana del sistema solar que no está disponible en la Tierra. La actividad geológica en la Luna consiste en unos grandes impactos ocasionales y la formación continua de los regolitos. Sin embargo, se considera que está geológicamente muerta. Con una historia temprana tan activa de bombardeo y un final relativamente abrupto de los grandes impactos, la Luna se considera fosilizada en el tiempo.
Los Apollo y el resto de misiones lunares han vuelto a la Tierra con 382 kilogramos (840 libras) de rocas y suelos. A partir de estos se han estudiado tres grandes tipo de materiales superficiales: los regolitos, los mares y las terrazas. El bombardeo de micrometeoritos ha pulverizado concienzudamente las rocas superficiales produciendo unos detritus de grano fino denominados regolitos. Los regolitos, o suelo lunar, son granos minerales no consolidados, fragmentos de roca y una combinación de estos que han sido soldados en forma de cristal por los impactos. Se puede encontrar sobre toda la superficie lunar, con la excepción de las paredes inclinadas de los valles y cráteres. Tienen de 2 a 8 metros (7 a 26 pies) de espesor en los mares y puede sobrepasar los 15 metros (49 pies) en las terrazas, dependiendo del tiempo que haya estado expuesta la roca subyacente al bombardeo de meteoritos.
Los oscuros mares, con relativamente pocos cráteres, cubren aproximadamente el 16% de la superficie lunar y se concentran en el lado cercano de la Luna, principalmente dentro de las cuencas de impacto. Esta concertación podría ser debida al hecho de que el centro de masas de está desplazado de su centro geométrico unos 2 kilómetros (1,2 millas) en dirección a la Tierra, probablemente debido a que la corteza es más gruesa en el lado oscuro. Es posible, por lo tanto, que los magmas de basalto procedentes del interior hayan alcanzado fácilmente la superficie en el lado cercano. Pero encofraron dificultades en el lado lejano. Las rocas de los mares son basaltos y la mayoría tiene una edad que va de 3.100 a 3.800 millones de años. Algunos fragmentos en las brechas de las mesetas tienen una edad de 4.300 millones de años y las fotografías de alta resolución sugieren que algunos flujos en los mares rodean cráteres jóvenes y, por lo tanto, podrían tener una edad de 1.000 millones de años. Los mares tienen un espesor medio de pocos cientos de metros pero son tan masivos que frecuentemente deforman la corteza subyacente lo que produce depresiones parecidas a fallas y cordilleras levantadas.
Las mesetas relativamente brillantes, cubiertas de cráteres son llamadas terrazas. Los cráteres y cuencas de las mesetas se forman por los impactos de meteoritos y son, por lo tanto, más viejos que los mares, habiendo acumulado más cráteres. El tipo de roca dominante en esta región contiene altos índices de feldespato plagio clásico (un mineral rico en calcio y aluminio) y son mezcla de fragmentos brechados por los impactos de meteoritos. La mayoría de las brechas de las terrazas están compuestas por fragmentos de brechas todavía más viejos. Otras muestras de las terrazas son las rocas cristalinas de grano fino formadas por fusión de impacto debido a las altas presiones que se generan en los impactos. Casi todas las brechas de las terrazas y la masa fundida por los impactos se formó hace 3.800 o 4.000 millones de años. El intenso bombardeo empezó hace 4.600 millones de años, que es la edad estimada del origen de la Luna.
La Luna en Núme-
ros Masa (kg) 7,349e+22 Masa (Tierra = 1) 1 ,2298e-02 Radio ecuatorial (km) 1.737,4 Radio ecuatorial (Tierra = 1) 2,7241e-01 Densidad media (gm/cm^3) 3,34 Distancia media desde la Tierra (km) 384,400 Período rotacional (días) 27,32166 Período orbital (días) 27,32166 Velocidad orbital media (km/seg) 1,03 Excentricidad orbital 0,05 Inclinación del eje (grados) 6,68 Inclinación orbital (grados) 18,3-28,6 Gravedad superficial en el ecuador (m/seg^2) 1,62 Velocidad de escape en el ecuador (km/seg) 2,38 Albedo geométrico visual 0,12 Magnitud (Vo) -12,74 Temperatura media de la superficie (día) 107°C Temperatura media de la superficie (noche) -153°C Temperatura máxima de la superficie 123°C Temperatura mínima de la superficie -233°C
2. Vista a través del telescopio. Cuando Galileo se convirtió en el primer humano en ver la Luna a través del telescopio, nuestro conocimiento sobre la Luna cambió para siempre. Nunca más sería un objeto misterioso en el cielo, sino un mundo hermano lleno de montañas anulares y de otras formaciones. Giovanni Riccioli en 1651 bautizó los rasgos más prominentes con los nombres de astrónomos famosos; a las grandes áreas oscuras y lisas las llamó “mares” ó “maria” (singular “mare”). Algunos de los nombres que usó para los cráteres de la Luna fueron de personas abordadas en “Astrónomos”. Posteriormente personas que vivieron después del siglo XVII hicieron lo mismo con los restantes..
3. Los
Cráteres ¿Qué ha creado esos extraños “cráteres” redondos? (“Krater” es el nombre griego de una copa de boca ancha). Eso recordó, a algunos observadores, la semejanza a los cráteres volcánicos sobre la Tierra, ó mejor, a las grandes “calderas” formadas por el colapso interno de los volcanes. Otros que sugirieron se formaron por el impacto de grandes meteoritos, pero esto fue refutado con el argumento de que la mayoría de meteoritos llegarían con un ángulo inclinado y no dejarían anillos redondos, sino alargados. Ahora sabemos que la teoría de los impactos era la correcta. Los cráteres son redondos debido a las enormes velocidades con las que llegaron los meteoritos, los impactos se asemejan a una explosión local y la huella del impacto está determinada por la energía liberada más que por el momento transmitido. Parte de la evidencia surgió de los vestigios de impactos redondos encontrados sobre la Tierra en Arizona y el lago Manicougan en Canadá que tiene unos100 km (60 miles) de ancho y 214 millones de años. Después del impacto, la tierra se elevó de nuevo hasta el nivel de su alrededor, empujada por la presión del fluido del material que estaba debajo, que obró como un fluido viscoso e intentó establecer el equilibrio entre las diferentes cargas que soportaba. Otros cuerpos sólidos del sistema solar también presentan cráteres redondos. Sobre las grandes lunas heladas de Júpiter, el retorno al equilibrio es mucho más pronunciado, porque el hielo se hunde y fluye mucho más fácil que la roca. Esas lunas muestran cráteres “palimpsesto” que son meramente marcas superficiales, porque cuando pasó el tiempo, los muros que existían originalmente se hundieron sobre la superficie plana.
4. La Luna sin Aire En los siglos posteriores a los descubrimientos de Galileo, la Luna fue estudiada extensamente por los astrónomos usando telescopios. Una cosa quedó pronto clara: no tenía atmósfera. Cuando una estrella es eclipsada por la Luna, se desvanece de repente y su luz no muestra refracción ni absorción por ninguna atmósfera.
¿Por qué? Debido a las leyes del movimiento, la Luna no orbita sobre el centro de la Tierra, sino sobre el centro de gravedad de la Tierra y la Luna. La localización de ese punto permitió a los astrónomos calcular la masa de la Luna, y con eso, la tracción de la gravedad de la Luna. En la superficie de la Luna la gravedad es solo de 1/6 la de la Tierra.
La gravedad es importante para retener la atmósfera. Mantiene la atmósfera abajo, mientras que el calor es el que la hace escaparse. El calor es un movimiento atómico y molecular. En un sólido ó líquido caliente, se puede ver como una agitación de átomos ó moléculas alrededor de su posición media. Cuanto mayor es la temperatura, mas fuerte es el movimiento, hasta que el material hierve ó se evapora; en este punto sus partículas se liberan completamente. En un gas, los átomos y las moléculas se mueven al azar, colisionando continuamente (si el gas es tan denso como lo es en la atmósfera), y sus colisiones conducen a una muy buena explicación de las propiedades observadas de un gas (“la teoría cinética de los gases”). La velocidad media de una molécula gaseosa depende de la temperatura del gas y, a temperatura ambiente, es comparable a la de una bala disparada, bastante menor que la “velocidad de escape” necesaria para escapar de la gravedad de la Tierra. No obstante, es solo una media: las velocidades reales se prevé que estén distribuidas alrededor de esta media, obedeciendo la “distribución de Maxwell” obtenida por James Clerk Maxwell. De acuerdo con esa distribución, algunas moléculas se mueven lo suficientemente rápidas para escapar, y si eso ocurre cerca de la parte superior de la atmósfera, moviéndose hacia arriba y evitando más colisiones, estas moléculas se perderán.
Para la Tierra, su número es muy pequeño para tener importancia, pero en la Luna, teniendo solo1/6 de gravedad superficial, muestra que cualquier atmósfera se perderá a lo largo del tiempo geológico. El planeta Mercurio, solo algo mayor, también pierde cualquier atmósfera, mientras que Marte, con 1/3 de la gravedad superficial de la Tierra, solo retiene una atmósfera muy tenue.
5. En la Era Espacial Los primeros vehículos espaciales que alcanzaron la Luna fueron los Luna 1, 2 y 3 de la antigua Unión Soviética, en 1959. De estos, el Luna 3 rodeó la Luna, tomó fotografías del lado oscuro, que no se ve desde la Tierra, y posteriormente escaneó y transmitió esas imágenes desgraciadamente su calidad era pobre. En la década que siguió, otras 19 misiones tuvieron como meta la Luna. En 1970 un vehículo soviético aluniza y vuelve con una muestra de roca y más tarde ese mismo año alunizó un vehículo con control remoto el “Lunokhod”, que exploró su alrededor durante casi un año. Retornó con muestras y siguieron otros Lunokhods; la serie finalizó en 1976. Sin embargo, las pruebas fallidas de grandes cohetes desarrollados para vuelos humanos tripulados, finalizaron cualquier plan de exploración lunar tripulada por parte de la Unión Soviética. Los primeros intentos por los EE.UU. para enviar un vehículo espacial no tripulado a la Luna (1958-64) fallaron ó enviaron escasos datos. No obstante, en Julio de 1964, el Ranger 7 envió imágenes de TV claras de su impacto sobre la Luna, como lo hicieron también los Rangers 8 y 9. De los 7 “alunizajes suaves” de la serie “Surveyor” (1966-8), 5 se ejecutaron bien y enviaron datos y fotos. En Noviembre de 1969, después el Apollo 12 alunizó a 500 pies (160 metros) del “Surveyor 3”, los astronautas recuperaron su cámara y la trajeron de vuelta a la Tierra. Además del proyecto Surveyor, 5 orbitantes lunares fotografiaron la Luna y ayudaron a hacer mapas precisos de su superficie. El 25 de Mayo de 1961, aproximadamente un mes después de que el ruso Yuri Gagarin se convirtiera en el primer humano en orbitar el globo terrestre, el presidente de los EE.UU., propuso al Congreso “que esta nación deberá trabajar para conseguir el objetivo, antes de finalizar esta década, de poner un hombre en la Luna y traerlo de vuelta a la Tierra”. Siguieron las misiones Apollo, con el Apollo 8 rodeando la Luna en 1968 y, finalmente, alunizando allí el Apollo 11 el 20 de Julio de 1969. Siguieron otros cinco alunizajes, el último en Diciembre de 1972. Solo falló en el alunizaje el Apollo 13, su tripulación estuvo cerca de la muerte debido una explosión a bordo de su nave en el camino hacia la Luna