- La rotación
de la luna tarda lo mismo que su traslación
¿Coincidencia? - La luna nos deja
solos, ¿Por qué es tan
ingrata? - Días cada
vez más largos - Fuentes
La palabra "Luna" proviene del latín "luc" que
significa "luminosa", mientras que el gentilicio "selenita",
proviene de la diosa griega "selene" cuya raíz "selas"
significa "luz". La Luna tiene un cuarto del diámetro de
la Tierra y 1/81 de su masa. La superficie de la Luna es menos de
una décima parte de la terrestre.
La hipótesis generalmente aceptada es que la Luna
se formó como resultado del impacto de un cuerpo celeste
(del tamaño de Marte) con la Tierra en etapa de
formación, volando material y polvo en órbita
alrededor de ésta, el que luego se fusionó para
formar la Luna. Sabemos esto a partir del análisis
químico de las rocas lunares traídas por las
expediciones Apolo que mostraron que poseen edades y
composiciones químicas idénticas a las terrestres,
algo que sólo se explicaría si la Luna se
formó a partir de la Tierra.
Las simulaciones computacionales realizadas sobre la
base de esta teoría, explican con éxito la inusual
inclinación del eje de rotación terrestre, la menor
densidad y tamaño del núcleo de la Luna, así
como la estrecha vinculación existente entre sus
movimientos y energías, producto de aquélla
monumental colisión.
Si la pusiéramos junto a la
Tierra, cubriría toda la amazona.
La
rotación de la luna tarda lo mismo que su
traslación ¿Coincidencia?
Cuando nubes de polvo y material colapsan sobre
sí mismas para formar planetas, lunas o estrellas,
comienzan a rotar más rápidamente. Todos los
cuerpos celestres en el universo nacen rotando y permanecen
así, a menos que el roce u otra fuerza externa los haga
detenerse. Al formarse, la Luna giraba sobre sí misma
bastante más rápido de lo que lo hace hoy (los
días en la Luna eran muchísimo más cortos,
se estima que duraban sólo 2,3 horas), sin embargo, debido
a su proximidad con la Tierra, su rotación fue siendo
paulatinamente frenada. Esto ocurrió de la siguiente
manera: cuando una parte de la superficie lunar se encontraba
justo apuntando —o "mirando"— hacia la Tierra, se
encontraba más cerca en términos relativos y se
"estiraba" hacia ella en respuesta a la atracción
gravitacional mayor ejercida por la Tierra en ese punto. Como en
aquél entonces la Luna giraba más
rápidamente sobre su eje, esa parte "estirada" pronto se
movía en la dirección de giro y dejaba, por tanto,
de estar "mirando" exactamente en la dirección de la
Tierra, momento en el cual otra área de la superficie
lunar tomaba su lugar y era la que quedaba ahora miraba
directamente a la Tierra, siendo a su vez "estirada" hacia
ella.
En consecuencia, y de forma similar a una marea, la zona
que sufre estiramiento se va desplazando constantemente, en el
sentido contrario al del giro de la Luna, produciendo un leve
roce entre las distintas partes de la superficies de la Luna (que
flotaban sobre un océano de roca líquido bajo su
superficie), lo que frenaba, aunque ligeramente, la
rotación lunar. A este efecto secundario de la fuerza de
la gravedad se le conoce de hecho como "fuerza de marea" y ocurre
en los cuerpos que orbitan cerca de otro más
grande.
Al cabo de millones de años, la atracción
gravitacional de la Tierra sobre la superficie de la Luna
logró frenar su rotación de tal modo, que la parte
de la Luna que mira directamente a la Tierra, y que es estirada,
ya no se desplaza, sino que ha quedado fija. De ahí
entonces que, al menos desde la Tierra, ya no es posible ver
girar a la Luna sobre su propio eje, sino que sólo vemos
siempre la misma cara. Es como tomar a un niño de las
manos y hacerlo girar en torno a nosotros a gran velocidad; su
rostro siempre estará mirándonos de frente, nunca
veremos la parte posterior de su cabeza. (A propósito, el
lado "oscuro" de la Luna, no está oscuro. Su otra cara, la
que desde la Tierra no vemos, sí recibe luz
solar.
De hecho, durante la Luna nueva, en que la luna nos
parece completamente, la cara oculta de la luna se encuentra, por
el contrario, completamente iluminada. Lo correcto es hablar
entonces de la cara "oculta" de la Luna). En este estado de
cosas, y como consecuencia directa de este frenado, se produjo
una sincronía entre el tiempo de rotación de la
Luna (sobre sí misma) y el tiempo de traslación
alrededor de la Tierra. Que el día en la luna dure lo
mismo que su traslación alrededor de la Tierra no es una
coincidencia. Transcurrido un tiempo, y producto de la fuerza de
marea, todo cuerpo sincroniza su rotación con su
traslación alrededor del objeto mayor.
La luna nos deja
solos, ¿Por qué es tan ingrata?
Los movimientos de la Tierra y la Luna están
estrechamente vinculados. Si ocurre un cambio en la Luna,
afectará a nuestro planeta, y viceversa. Poco
después de crearse la Luna, su órbita alrededor de
la Tierra comenzó a alejarse rápidamente desde su
posición original, que era inicialmente de unos 22.500
kilómetros, equivalente a un décimo de su distancia
actual. (Por aquél entonces, la Luna se veía diez
veces más grande en el cielo). Para entender porque
ocurrió este alejamiento, debemos entender la propiedad
física llamada "conservación del momento
angular".
El momento angular es, por así decirlo, la
energía que tiene un conjunto de cuerpos que giran en
torno a un eje. Depende de las masas, distancias y velocidades
angulares de sus órbitas (ésta última es la
tasa de variación del ángulo que recorre un cuerpo
en torno al eje de giro). Como la energía siempre se
conserva, el momento angular nunca puede destruirse; sólo
puede transferirse. Si un cuerpo del sistema reduce, por ejemplo,
su distancia, rotación o velocidad angular, las otras
partes del sistema contrarrestarán esa reducción
mediante un aumento proporcional en sus respectivas distancias o
velocidades. Piensa en un patinador de hielo girando sobre sobre
sus esquíes con los brazos extendidos. Conforme el
patinador cierra sus brazos contra su pecho, reduce de este modo
la distancia de sus brazos y puños respecto del eje
vertical de giro, con lo cual comenzará a girar cada vez
más rápido, compensando de este modo esa
reducción en la distancia.
El centro de gravedad del sistema Tierra-Luna
está cerca del centro de la Tierra. Actualmente
está ubicado a una distancia de ? del radio, por debajo de
nuestros pies. Ambos cuerpos giran alrededor de este punto
común, llamado también "baricentro", tal como
puedes ver en esta animación:
La atracción gravitacional de la Luna sobre la
Tierra es lo suficiente fuerte como para atraer a nuestros
océanos. Cada vez que la Luna pasa justo por encima de un
océano, esa porción de masa oceánica es
atraída y "estirada" hacia la Luna, chocando con los
continentes, lo que ralentiza la rotación de nuestro
planeta, del mismo modo en que la Tierra redujo la de la luna.
Para contrarrestar las pérdidas en la rotación y
conservar así la energía del sistema, ocurre un
aumento de las órbitas respecto del centro de gravedad.
Como el centro de gravedad del sistema depende los
tamaños, la Tierra se aleja 0,41mm por año,
mientras que la luna, unos 4 centímetros. En los 40
años que llevan los científicos midiendo su
desplazamiento, la Luna se ha alejado más de un metro.
Dejaremos de ver a la Luna tapando completamente al Sol dentro de
unos 420 millones de años. Será el último
eclipse total de sol. Conforme siga alejándose, nos
parecerá un punto de luz, cada vez más
pequeño, similar en tamaño y luminosidad al del
resto de planetas y estrellas. Según un proyecto de
definición de planeta, presentado a la Unión
Astronómica Internacional UAI, si en los sistemas
compuestos por un planeta y un satélite, por ejemplo la
Tierra y la Luna, si el centro de gravedad del sistema deja de
estar dentro del planeta, sino que se traslada más
allá de su radio, al espacio exterior, el satélite
pasa a ser considerado planeta. En consecuencia, a este ritmo, la
Luna pasará a convertirse en "planeta" dentro de unos
3.500 millones de años.
Días cada
vez más largos
Al frenarse la rotación terrestre, nuestros
días en la Tierra se van haciendo cada vez más
largos. Cuando la Luna estaba muy cerca de la Tierra, los
días duraban apenas 5 horas. Actualmente, duran 24 horas,
pero seguirán alargándose conforme la
rotación de nuestro planeta se reduzca. En el futuro, la
rotación de nuestro planeta se habrá frenado tanto,
que un día en la Tierra durará lo mismo que
tardará la Luna en dar una vuelta alrededor de la Tierra.
Esto ocurrirá cuando la órbita de la luna se haya
alejado tanto, que dar una vuelta alrededor de nuestro planeta le
tomará 47 días, unas 1.128 horas. Como el frenado
de la rotación terrestre será paulatino, el clima
del planeta irá cambiando lentamente. Las tormentas
tropicales se harán más y más violentas, las
sequías y las heladas invernales también. La mayor
parte de la tierra firme acabará convirtiéndose en
un desierto áspero y seco, debido a que pasará
demasiado tiempo bajo el ardiente sol.
Como vimos, la gravedad de la Luna atrae el agua de
mares y océanos. Cuando la Luna está encima de un
océano, se produce la marea alta, al igual que en la parte
contraria de la Tierra, por efecto de la fuerza centrífuga
(inercia) causada por girar la Tierra en torno al centro de
gravedad del sistema Tierra-Luna. Las mareas, hace millones de
años, cuando la Luna estaba más cerca eran hasta
mil veces superiores a las de hoy. Las aguas se adentraban
diariamente kilómetros tierra adentro. Sabemos que las
mareas eran más numerosas y que los días eran
más cortos, por los registros encontrados en las rocas
denominadas ritmitas de mareas. Con el alejamiento de la Luna,
las mareas prácticamente dejarán de existir. Los
océanos y los mares se convertirán en piscinas
gigantes.
La Luna seguirá alejándose, y con ella su
influencia gravitatoria sobre los océanos, pero este mismo
efecto de frenado ocurre también por la fuerza de gravedad
del sol sobre la Tierra. De este modo, aunque mucho más
lentamente, la rotación de la Tierra seguirá
frenándose, y sus días continuarán
alargándose aún más, hasta lograr
sincronía con la traslación de la Tierra alrededor
del sol. Es decir, llegará un momento en que una cara de
la Tierra mirará siempre al Sol, mientras que la otra
resultará estar siempre de noche, de forma análoga,
y por las mismas razones, al modo en que una cara Luna
está siempre mirando a la Tierra.
Los océanos hervirían del lado que quede
permanentemente expuesto al Sol, lo que hará que se formen
enromes nubes que taparían la luz solar y crearían
un efecto de invernadero enorme. Otra consecuencia relevante
será la oscilación del eje de la Tierra.
La Luna mantiene el eje de la Tierra estable, con una
inclinación de 23 grados respecto de la eclíptica
(el plano de la órbita terrestre alrededor del sol). Sin
sus efectos gravitacionales, se desestabilizará el eje
terrestre, el cual comenzará a oscilar 90 grados, de forma
similar a un trompo, provocando que alternadamente los polos
bajen hasta el ecuador, y el ecuador ocupe la posición de
los polos. En tal escenario, la vida en la Tierra irá
muriendo lentamente, pues las plantas morirían en climas
tan extremos y, con ellas, los demás seres vivos. La
Tierra sería un desierto parecido a Venus, con enormes
nubes que taparán la luz directa del Sol y temperaturas
extremas incompatibles con la vida.
Fuentes
http://www.abc.es/ciencia/20130529/abci-cambiara-tierra-cuando-luna-201305281711.html
http://eltamiz.com/2008/08/26/el-sistema-solar-la-luna-i/
http://es.wikipedia.org/wiki/Luna
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2011/02/110202_ciencia_luna_tierra_alejamiento_wbm
Autor:
Dennis Quezada