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artículo no publicado

La formación de la Luna

La Luna ha sido el objeto celestial más observado, pero ha habido poco interés científico por esta “gran roca” que gira alrededor de nuestro planeta. Aquí tres de las teorías que han buscado explicar su formación.

La exploración de la Luna comenzó el 14 de septiembre de 1959 cuando la sonda espacial soviética “Luna 2” impactó en la superficie lunar. Antes de esta fecha el único modo de “explorar” la Luna había sido mediante observaciones hechas desde Tierra1.

La Luna ha sido el objeto celestial más observado, pero ha habido poco interés científico por esta “gran roca” que gira alrededor de nuestro planeta. Conocemos sus características principales (tamaño, masa, composición química de atmósfera y suelo2) pero no sabemos con certeza cómo se creó. Suponemos que se formó hace 4500 millones de años como parte de  nuestro sistema solar.

La Luna (con una masa 100 veces menor a la Tierra y un diámetro tres veces menor) gira alrededor de la Tierra a una distancia media de 385 mil kilómetros y una velocidad promedio de 3700 kilómetros por hora (1 kilómetro por segundo). Para completar su vuelta alrededor de la Tierra requiere 27 días, 7 horas, 43 minutos y 11 segundos. Para completar un mes lunar (de Luna llena a Luna llena, o de Luna nueva a Luna nueva) requiere 29 días, 12 horas, 44 minutos y 2 segundos. El tiempo que tarda la Luna en dar una vuelta alrededor de su propio eje (rotación) es el mismo tiempo que tarda en completar su órbita alrededor de la Tierra (traslación) de ahí que la Luna siempre muestre la misma cara a la Tierra. La cara que nunca hemos visto, el llamado dark side of the moon en realidad no es oscuro, aunque nosotros no lo vemos sí recibe iluminación del Sol.

Para explicar la formación de la Luna la comunidad científica  se debate entre tres teorías:

1) Teoría de captura: Propuesta inicialmente en 1955 por el maestro alemán Gerstenkorn e impulsada por el reconocido físico sueco Dr. Alfven , plantea que tras un encuentro cercano entre la Luna y la Tierra, y debido a la fuerza gravitacional entre ambas, la Luna fue “capturada” por la Tierra.

Muchas lunas alrededor de otros planetas, como la luna Tritón de Neptuno y, aparentemente, como las dos lunas de Marte, Deimos y Phobos,son efectivamente asteroides capturados. Una característica de los cuerpos celestes que han sido capturados por un planeta es que suelen tener formas irregulares (como una papa). La Luna no es un cuerpo irregular, sino esférico, y eso señala que aparentemente no fue “capturada”.Además, para que la Tierra hubiese arrestado gravitacionalmente a la Luna, esta tendría que haber pasado a menos de 250 mil kilómetros de la Tierra, lo cual resulta poco probable.

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2) Teoría de co-formación: Propone que la Luna, al igual que la Tierra, se formó dentro de la misma nebulosa planetaria que el Sol, en un disco proto-planetario (formulada en 1734 por el científico sueco Swedenborg).

A partir de esta teoría se explica fácilmente la cercanía entre la Luna y la Tierra y el por qué casi tienen la misma edad. Pero, de haberse formado dentro de la misma nebulosa planetaria la composición química de la Luna y la Tierra serían muy parecidas. Y aunque la geología de la superficie lunar3 es efectivamente similar a la de la Tierra4 , es en la atmósfera (prácticamente inexistente5 en la Luna) en donde se centran sus grandes diferencias. 

 

Teoría de eyección por choques: En 1898 el segundogénito de Charles Darwin, George Howard Darwin, sugirió -sin confirmar su hipótesis matemáticamente- que la Luna y la Tierra habían sido inicialmente un solo cuerpo y que por la fuerza centrífuga de la Tierra, la Luna había sido eyectada.

En 1946, el Dr. Reginald Aldworth Daly propuso que un asteroide, posiblemente tan grande como Marte, había impactado con la Tierra y logrado separar a la Luna de ella. De acuerdo con este supuesto, durante esa colisión, en la Tierra se combinaron los materiales del núcleo (en su mayoría fierro) con la corteza y en la Luna los materiales livianos se evaporaron dejando únicamente los materiales pesados.

Los problemas con esta teoría, son, por un lado, que los estudios numéricos no logran que la forma del satélite resultante tenga la forma esférica que tiene la Luna, y por otro, que es poco probable que dos cuerpos tan grandes hayan colisionado entre sí.  A pesar de estos cuestionamientos esta propuesta es, hasta la fecha, la más aceptada.

En 1986 se pensó que el asteroide 3753 Cruithne (de 5 kilómetros de diámetro y 30 veces más distante que la Luna) giraba alrededor de la Tierra y fue considerado la segunda luna de nuestro planeta. Más tarde se descubrió que Cruithne en realidad giraba alrededor del Sol (una vuelta al Sol le toma 387 años) y pasó de ser una supuesta luna a un  asteroide cercano a la Tierra o NEA (por sus siglas en inglés Near Earth Asteroids)

Visto desde la Tierra, la órbita de Cruithne asemeja una herradura. En el año 2289 se tendrá la aproximación más cercana a la Tierra (a tan solo 12.5 millones de kilómetros de separación).

Sabemos que la Luna6 se aleja de la Tierra tres centímetros al año. Ese distanciamiento hace que su traslación alrededor de nuestro planeta sea cada vez más lenta y eso provocará que dentro de millones de años, al estar la Luna más lejos, los días terrestres durarán más de 24 horas.

El pasado 20 de marzo, la separación entre la Luna y la Tierra fue la más reducida de los últimos 20 años. Esto sucedió debido a que la órbita de la Luna alrededor de la Tierra es una elipse y, al viajar la Luna a un kilómetro por segundo, cada 10 años, pasa de estar en el punto de la elipse más cercana a la Tierra (punto denominado perigeo, a casi 365 mil kilómetros de distancia), a la parte más alejada (apogeo, a casi 405 mil kilómetros de distancia). Del apogeo al perigeo el área de la luna se ve hasta 14% más grande y la luminosidad incrementa hasta 30%. Ese día festejamos el cumpleaños de mi madre, tengo prohibido decir su edad, pero solo diré que no es el primer perigeo que festeja. 

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[1] En 1609 Galileo perfeccionó el telescopio (catalejos), que era básicamente en un mono-ocular, y realizó las primeras observaciones de la Luna.

[2] Fue hasta 2009, cuando la misión LCROSS confirmó que efectivamente hay agua en el subsuelo lunar.

[3] La superficie de Luna está conformada por: 42% oxígeno, 21% silicio, 13% hierro, 8% calcio, 7% aluminio, 6% magnesio, 3% otros elementos.

[4] La corteza de Tierra está conformada por: 46.6% oxígeno, 27.7% silicio, 8.1% aluminio, 5% hierro, 13.6 calcio, 2.8% sodio, 2.6% potasio, 2.1% magnesio y el resto por otros elementos.

[5] En la superficie de la Luna la atmósfera lunar tiene una presión de 3 × 10−15 atm. La presión en la superficie de la Tierra es 1 atm.

[6] La Luna tiene un área 400 veces más pequeña que el Sol y está 400 veces más cerca de nosotros, por ello, vistos desde Tierra parece que, Luna y Sol,  tienen el mismo tamaño.