Indice
1.
Introducción
2. Vista a través del
telescopio
3. Los Cráteres
4. La Luna sin Aire
5. En la Era Espacial
6. Logros del "Proyecto
Apollo"
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
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 ve con frecuencia. Esto es causado por la luz del Sol
reflejada hacia 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 Números
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.
¿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.
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.
El agua se
evapora fácilmente y una vez en forma de gas, se pierde
rápidamente por el mismo proceso. Esto
sugiere que los "mares" no pueden ser posibles océanos,
aunque permanezca su nombre. Realmente son flujos
basálticos, lava endurecida que hace mucho tiempo
manó de las grietas de la Luna; actualmente no existen
señales de vulcanismo. La gran mayoría de
cráteres datan de los primeros tiempos del sistema solar,
porque la lava de los mares tiene muy pocos cráteres en
ella, insinuando que inundó e hizo desaparecer los
antiguos.
El retrato de una Luna seca se reforzó con las rocas
lunares traídas por los astronautas norteamericanos. Las
rocas de la Tierra contienen agua unida químicamente
("hidratos"), pero las de la Luna no la tienen. El agua, por
supuesto, será esencial para la avanzadilla humana en la
Luna. Todavía pueden existir pequeñas cantidades de
agua, traídas por cometas que colisionaron con la Luna.
Toda esta agua seguro que se
evaporó con el calor de la colisión, pero alguna
pudo recondensarse y cráteres profundos cerca del polo de
la Luna, que está permanentemente en sombra y por
consiguiente muy frío. Las observaciones llevadas a cabo
con la nave espacial "Clementine" sugieren que esos
cráteres pueden contener una capa de hielo.
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
6. Logros del "Proyecto
Apollo"
Entre las actividades de los astronautas sobre la Luna
se destacan:
Traer de vuelta a la Tierra grandes cantidades de roca lunar y
polvo. Las rocas traídas son viejas, lo que sugiere que no
ha habido cambios significativos desde que se formó la
superficie de la Luna, hace unos 4.500 millones de años.
El "polvo" probablemente fue pulverizado por los impactos; las
misiones "Surveyor" mostraron que era lo suficiente firme para
suministrar apoyo.
Las tripulaciones de los Apollo 15, 16 y 17 exploraron la Luna a
bordo de un "vehículo lunar" movido eléctricamente.
Se emitieron hacia la Tierra extensas imágenes de
vídeo, hasta una (hecha por una cámara por control remoto)
del despegue de la Luna del Apollo 17. También se
fotografió, con una cámara especial que utilizaba
luz ultravioleta a la Tierra y a su "geocorona" de hidrogeno
resplandeciente.
Se colocó un sismómetro sobre la Luna, que
mostró que la Luna es sismológicamente mucho
más calmada que la Tierra.
Se tendieron hojas de metal (como banderas) para recibir el
viento solar. Retornándose a la Tierra donde se
analizó la composición de los iones atrapados.
Se colocaron sobre la Luna reflectores, de tal forma que los
rayos láser
reflejados por ellos ayudaron a medir, de forma muy exacta, la
distancia.
La Luna no ha vuelto a ser visitada por los humanos desde 1972,
pero algunas misiones orbitales han estudiado el campo
magnético de la Luna, así como las emisiones de
rayos X y
gamma, de lo que se pueden deducir algunas variaciones de la
composición de su superficie.
Se ha encontrado que la Luna no tiene campo
magnético global como la Tierra, pero su superficie
está débilmente magnetizada en algunas zonas. La
roca derretida queda magnetizada permanentemente si solidifica en
presencia de un campo magnético externo, lo que sugiere
que en tiempos remotos la Luna, al igual que la Tierra hoy en
día, tuvo un centro metálico derretido en el cual
las corrientes eléctricas generaron un campo
magnético. Observaciones algo similares, con las que se
llegó a la misma conclusión, se hicieron sobre
Marte en 1998.
Hay pequeñas dudas de que en el futuro veamos más
exploraciones lunares, aunque está probablemente lejana
una "base lunar". Las observaciones astronómicas u otras
se pueden realizar fácilmente desde una órbita
terrestre, y suministrar apoyo vital sobre la Luna no es
fácil.
Autor:
María Ignacia Baglini