La Luna es el único satélite natural de la Tierra y su diámetro es de 3474 km, un cuarto del diámetro terrestre. Está tan cerca de nosotros que se puede observar perfectamente a simple vista, y con unos pequeños prismáticos se pueden apreciar muchos detalles de su superficie, que está llena de cráteres.
La Luna gira alrededor de la Tierra y realiza una vuelta completa cada 27,3 días, recorriendo su órbita. Este período de tiempo es llamado mes sideral. Por otra parte existe el mes sinódico, que es el período que tarda la Luna en completar un ciclo entero de fases lunares, y dura 29,5 días. Este tiempo es el que tarda la Luna en volverse a ver desde la Tierra en la misma fase.
- Mes sideral = 27,3 días.
- Mes sinódico = 29,5 días.
El período de rotación de la Luna —sobre su propio eje— es de 27,3 días, el mismo tiempo que el del movimiento de revolución (mes sideral). Debido a esta rotación sincrónica siempre vemos la misma cara de la Luna. Además, la Luna es el objeto más luminoso del firmamento después del Sol, y se encuentra a unos 384399 km de distancia de nosotros, aunque cada año se aleja unos cuatro centímetros.
Actualmente, la Luna es el único cuerpo celeste —a excepción de la Tierra— que ha pisado el ser humano. El primer hombre que pisó la Luna fue Neil Armstrong. Lo hizo el día 21 de julio de 1969 a través del Programa Apollo de la NASA; aunque diez años atrás, la Unión Soviética ya había enviado naves no tripuladas a la Luna.
Cuando Armstrong dio sus primeros pasos sobre la Luna pronunció la famosa frase: «Este es un pequeño paso para un hombre, pero es un gran salto para la humanidad». Este gran hito se produjo en la misión Apollo 11, impulsada por el cohete Saturno V. La última misión del Programa Apollo fue el Apollo 17.
Características físicas de la Luna
| Masa | 7,35×1025 g |
| Masa (Tierra = 1) | 0,0123 |
| Radio medio | 1737,10 km |
| Volumen | 2,11958×1010 |
| Densidad media | 3,34 g/cm3 |
| Distancia a la Tierra | 384399 km |
| Período orbital | 27,3 días terrestres |
| Período sinódico | 29,5 días terrestres |
| Velocidad orbital media | 1,022 km/s |
| Inclinación respecto a la eclíptica | 5,145° |
| Inclinación del eje con respecto a su órbita | 6,68° |
La formación de la Luna
La hipótesis del gran impacto es la que tiene mayor consenso entre la comunidad científica. Según esta hipótesis, la Luna se formó junto con el sistema solar a unos 150 millones de km del Sol. A la Luna en formación se le llama Theia.
Su distancia con respecto al Sol era muy parecida a la de la Tierra, pero su órbita fue estable en un principio. Cuando la Tierra empezó a crecer por acreción (unión por colisión), la órbita de Theia empezó a oscilar hasta alcanzar la órbita de la Tierra y colisionar con ella de forma oblicua. Esto fue hace unos 4533 millones de años.
Fruto de la colisión, los fragmentos más pesados de Theia pasarían a formar parte de la Tierra, mientras que el material expulsado se condensó en un único cuerpo que, bajo la influencia de su gravedad, adquirió una forma cada vez más esférica. Así fue como se formó nuestro satélite.
La estructura interna de la Luna
La estructura interna de la Luna se divide en cinco capas:
| Capa | Espesor | Radio | Diámetro |
|---|---|---|---|
| Núcleo interno sólido | - | 240 km | 480 km |
| Núcleo externo líquido | 90 km | 330 km | 660 km |
| Capa parcialmente fundida | 150 km | 480 km | 960 km |
| Manto | 1205 km | 1685 km | 3370 km |
| Corteza | 52 km | 1737 km | 3474 km |
Esta estructura es parecida a la terrestre, pero con unas proporciones diferentes. El núcleo interno es ferroso y pequeño, con un radio de unos 240 km. El núcleo externo está compuesto por hierro líquido, con un espesor de 90 km.
Alrededor del núcleo externo existe una capa parcialmente fundida de unos 150 km. Se cree que esta estructura se formó a partir de la cristalización fraccionada de un océano de magma global poco después de la formación de la Luna. El manto tiene un espesor de 1205 km, y la corteza de unos 52 km, según técnicas geofísicas.
La superficie de la Luna
La superficie lunar es parecida a la de un desierto terrestre: es una capa compacta de polvo, arena y rocas. Tiene un relieve accidentado lleno de colinas y montes ocasionados en gran parte por el impacto de meteoritos.
Los principales accidentes de la morfología lunar son los mares y los cráteres:
| Código | Nombre en latín | Nombre en castellano |
|---|---|---|
| 1 | Mare Nubium | Mar de las Nubes |
| 2 | Mare Nectaris | Mar del Néctar |
| 3 | Mare Fecunditatis | Mar de la Fertilidad |
| 4 | Mare Crisium | Mar de la Crisis |
| 5 | Mare Tranquillitatis | Mar de la Tranquilidad |
| 6 | Mare Serenitatis | Mar de la Serenidad |
| 7 | Mare Vaporum | Mar de los Vapores |
| 8 | Mare Frigoris | Mar del Frío |
| 9 | Mare Imbrium | Mar de la Lluvia |
| 10 | Mare Insularum | Mar de Islas |
| 11 | Oceanus Procellarum | Océano de Tormentas |
| 12 | Mare Cognitum | Mar Conocido |
| 13 | Mare Humorum | Mar de la Humedad |
| Código | Nombre del cráter |
|---|---|
| a | Tycho |
| b | Stevinus |
| c | Langrenus |
| d | Plato |
| e | Aristarchus |
| f | Copernicus |
| g | Kepler |
| h | Grimaldi |
| i | Byrgius |
Los mares
Los mares son depresiones que se encuentran por debajo del nivel medio del suelo, que se toma como referencia de nivel porque la Luna no tiene océanos en su superficie. Estas regiones se distinguen porque tienen un número inferior de impactos de meteoritos, por lo que se presentan como llanuras lisas y sin asperezas.
Los mares son extensiones de lava que se solidificó después de las montañas circundantes y que, por lo tanto, inundó las depresiones. Hay dos tipos de mares: unos son aproximadamente circulares, como el Mare Crisium, el Mare Imbrium o el Mare Serenatis; y los otros son de perfil irregular, como el Oceanus Procellarum.
Las rocas que los astronautas han recogido cerca de los mares son, en su mayoría, basaltos. Hay teorías recientes que dicen que la actividad volcánica de la Luna no es relevante pero ha estado presente en gran parte de la historia lunar. Hay huellas de fenómenos que se remontan a solo 900 millones de años de antigüedad.
Las tierras
Las tierras son regiones más elevadas y se caracterizan por tener una luminosidad mucho mayor. Estas regiones, además, están cubiertas de montañas y de cráteres de todos los tamaños que, en ocasiones, se superponen los unos a los otros.
1. Las montañas
En la Luna hay abundancia de formaciones montañosas que, independientemente de los cráteres, forman extensas cordilleras. Hay también picos aislados, como los montes Pico y Pitón, que emergen del Mare Imbrium.
Las cordilleras más importantes del hemisferio visible son los montes Apenninus, los montes Caucasus y los montes Leibnitz. En estos últimos se encuentra el pico más alto del hemisferio visible de la Luna, con cerca de 10000 m de altitud, lo cual da cuenta de lo abrupta que es su topografía, mucho más acentuada que la terrestre.
2. Los cráteres
Los cráteres son las formaciones más generalizadas en astros de características como las de la Luna, como sería el caso del planeta Mercurio, del planeta enano Ceres y de la mayoría de asteroides y satélites del sistema solar. Fueron originados por los impactos de asteroides y meteoritos.
Los impactos de meteoritos sobre la superficie lunar ya no son tan frecuentes como lo fueron en etapas más tempranas de la formación del sistema solar. En la Luna no se ha detectado ningún impacto desde que la observamos con telescopio.
Cinco monjes de Inglaterra observaron el 18 de junio de 1178 lo que sería el impacto de un gran meteorito sobre la superficie lunar. Describieron «una antorcha llameante, escupiendo, hasta una distancia considerable, fuego, ascuas calientes y chispas». En 1970 se encontró un cráter en la zona descrita, de unos 22 km de diámetro, apodado como Giordano Bruno.
Los cráteres más grandes superan los 200 km de diámetro. Clavius, por ejemplo, es el tercer cráter más grande la cara visible de la Luna: mide 235 km y tiene una muralla que en algunos puntos alcanza los 3650 m de altitud. Janssen mide 190 km de diámetro y tiene una profundidad de 2,9 km.
Muchos cráteres tienen en su centro un pico que constituye los restos de la materia que fue levantada con la explosión. Otros tienen el interior llano, inundado por la misma lava que cubre el mar circundante y que, por algún valle, atravesó la muralla montañosa. Se denominan circos y son de proporciones grandes.
3. Grietas o fisuras
En determinadas regiones o en los interiores de algunos cráteres se encuentran grandes grietas, que a veces son estructuras muy complejas, entrecruzándose, como en Gassendi o cerca de Triesnecker, en la zona del Mare Vaporum.
Algunas de estas grietas son alineaciones muy densas de pequeños cráteres entre los cuales el terreno se hundió; otras tienen formas ondulantes o circulares. Una de las visibles con facilidad a través de telescopios pequeños es el Valle de Schröter, que parte de los cráteres Aristarachus y Herodotus.
4. Fallas
En determinadas zonas la horizontalidad del terreno se pierde bruscamente, formando un largo escalón a dos niveles. Son fallas que se hacen visibles cuando la luz les incide con ángulo bajo, proyectando sombra sobre el nivel inferior. La falla más conocida es Rupes Recta (Muro Recto), que mide 100 km de longitud.
Presencia de agua
Existe agua helada y agua en estado líquido en la superficie de la Luna. La existencia de agua fue confirmada por la nave espacial Chandrayaan-1 el año 2008, utilizando el instrumento Moon Mineralogy Mapper. Un año después, el LCROSS de la NASA descubrió la presencia de agua en el cráter Cabeus. Este cráter siempre queda en la sombra.
El telescopio SOFIA de la NASA instalado en un Boeing 747 apuntó al cráter Clavius de la Luna y detectó agua. El descubrimiento se anunció el 26 de octubre de 2020. Los investigadores liderados por Casey Honniball encontraron que existe agua en una proporción de 200 microgramos de agua por cada gramo de tierra lunar: harían falta 5 toneladas de tierra para extraer un litro de agua.
Según el equipo de investigadores, el agua se encuentra en pequeños depósitos entre la tierra o atrapados en cristales producidos por pequeños impactos de asteroides. Casey Honniball señaló que:
“La sonda Chandrayaan-1 ya detectó hielo de agua en los polos lunares en zonas no iluminadas por el Sol. Ahora presentamos pruebas concluyentes de que hay moléculas de agua también en las zonas iluminadas.”
La atmósfera de la Luna
La atmósfera de la Luna es tan insignificante que no llega a proteger su superficie del impacto de meteoritos, como sí ocurre en nuestro planeta. Cuando un cuerpo pequeño que procede del espacio es atraído hacia la Luna por su fuerza de gravedad, cae sobre la superficie generando un cráter.
