La Luna

La Luna es el único satélite natural de la Tierra y su diámetro es de 3.476 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 periodo de tiempo es llamado mes sideral. Por otra parte existe el mes sinódico, que es el periodo 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 periodo 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 384.399 km de distancia de nosotros, aunque cada año se aleja unos cuatro centímetros.

La Luna
Fotografía de la Luna, tomada el 7 de octubre de 2006. Crédito de imagen [1]: Luc Viatour.

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 1.737,10 km
Volumen 2,11958×1010
Densidad media 3,34 g/cm3
Distancia a la Tierra 384.399 km
Periodo orbital 27,3 días terrestres
Periodo 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 4.533 millones de años.

Esquema de la hipótesis del gran impacto de la Luna
Esquema de la hipótesis del gran impacto de la Luna. De izquierda a derecha: 1) Theia alcanzó la Tierra. 2) El impacto de Theia. 3) Formación de disco de escombros alrededor de la Tierra. 4) El material más ligero se condensa hasta formar un cuerpo esférico.

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 partes:

  1. Núcleo interno sólido (radio = 240 km)
  2. Núcleo externo líquido (espesor = 90 km)
  3. Capa parcialmente fundida (espesor = 150 km)
  4. Manto (espesor = 1.205 km)
  5. Corteza (espesor = 52 km)

Esquema de la estructura interna de la Luna

Esta estructura es parecida a la de la Tierra, aunque con unas proporciones y elementos 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 1.205 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:

Atlas de la Luna

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 sólo 900 millones de años de antigüedad.

Las tierras

Las tierras, en cambio, 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 10.000 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. Fueron originados por las erupciones de gases y materia magmática del interior cuando la corteza aún no estaba totalmente solidificada. Otros muchos cráteres más pequeños se deben a los impactos de meteoritos.

Vulcanismo lunar
Evidencia reciente de vulcanismo lunar, 2 de octubre de 2014.
Crédito de imagen [2]: NASA/GSFC/Arizona State University.

Muchos cráteres tienen en su centro a uno o varios picos que constituyen los restos de la “cúpula” que al hundirse formó las murallas. Otros tienen el interior totalmente inundado de la lava que cubre el mar circundante y que, por algún valle, atravesó la muralla montañosa. Estos cráteres suelen llamarse circos.

Los cráteres más grandes superan los 200 km de diámetro. Clavius, por ejemplo, mide 235 km y tiene una muralla que en algunos puntos alcanza los 3.650 m de altitud. Janssen mide 160 km de diámetro.

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 larga sombre sobre el nivel inferior. La falla más conocida es la denominada 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; y aunque sea pequeño puede llegar a generar un cráter.

Referencias bibliográficas

  1. Wikimedia: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Full_Moon_Luc_Viatour.jpg
  2. NASA: https://www.nasa.gov/press/2014/october/nasa-mission-finds-widespread-evidence-of-young-lunar-volcanism/