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Introducción con datos sobre la Luna
La Luna es el único satélite natural de la Tierra y la quinta luna más grande del sistema solar, comparándola con las más de 200 lunas que orbitan planetas en nuestro sistema solar. La Luna de la Tierra es el único lugar más allá de la Tierra donde los humanos han puesto un pie.
Se encuentra a una distancia de la Tierra de 385.000 km, donde caben al menos 30 planetas del tamaño de la Tierra. Otro dato interesante es que la Luna se está alejando lentamente de la Tierra, aproximadamente una pulgada (2,54 cm) cada año.
Respecto al tamaño de la luna, este satélite tiene un radio de aproximadamente de 1.740 km, es decir, un tercio del ancho de la Tierra.
| Principales propiedades de la Luna y comparación con la Tierra | |||||||
| Diámetro (km) | Masa (1.025 g) | Densidad (cm-3) | Gravedad (cm s-2) | Periodo de rotación (d) | Temperatura de la superficie (ºC) | ||
| LUNA | 3.475 | 7.353 | 3,34 | 162 | 27,33 | Noche: -184
Día: 214 |
|
| TIERRA | 12.740 | 597 | 5,52 | 984 | 365 | Promedio: 14,8 | |
¿Cómo se formó la Luna?
El origen de la luna ha sido una incógnita que el ser humano siempre se ha preguntado. Con los avances de los estudios y las tecnologías durante la era espacial, sumado las exploraciones sobre la Luna, se han podido aclarar las dudas sobre su formación o por lo menos parcialmente, ya que se han creado varias teorías sobre esta.
Una primera teoría habla sobre que algunos planetas absorbieron planetesimales errantes y los pusieron en órbita cuando pasaban cerca. Esto parte de que posiblemente ocurrió lo mismo con las lunas Phobos y Deimos en otras partes del Sistema Solar, antes de que Marte las capturara.
Esta teoría podría explicar la composición y diferencia de materiales entre la Luna y la Tierra. Sin embargo, se sabe que las lunas capturadas por un planeta mayor tienen formas extrañas y órbitas torcidas, nuestra Luna es redonda y tiene una órbita normal. Por esta razón se descarta que la Luna era un cuerpo extraño que viajaba por el espacio y quedo atrapado por la gravedad de la Tierra.
Una segunda teoría, es que la Tierra y la Luna se formaron juntas aproximadamente al mismo tiempo. El problema que se genera para esta teoría también está en las composiciones de estos cuerpos, ya que la Luna es muy pobre en metales, mientras que la Tierra, todo lo contrario. Por lo que es difícil de explicar esta diferencia en la composición si se hubieran formado juntos la Luna y la Tierra.
La principal teoría sobre el origen de la Luna es que un cuerpo del tamaño de Marte, denominado por los científicos “Theia”, chocó con la Tierra hace unos 4.500 millones de años. Los materiales resultantes tanto de la Tierra como de Theia se acumularon para formar nuestra Luna. Al principio esta era solo magma fundido, pero con el correr de los años, aproximadamente unos 100 millones de años, la mayor parte del magma se cristalizo. Los metales pesados se hundieron para formar el núcleo y manto de la Luna, mientras que los minerales más ligeros “flotaron” hacia la superficie para formar la corteza.
La geología de la Luna
La superficie de la Luna está dominada por cráteres (impactos de cometas y asteroides) y mares volcánicos. A diferencia de la geología de la Tierra, las principales características geológicas de la Luna (cráteres y cuencas de impacto, flujos de lava, escarpes y crestas tectónicas) se formaron predominantemente en la primera mitad de la historia del Sistema Solar.
En contraste con la Tierra dominada por la tectónica de placas, la Luna está compuesta por una sola placa litosférica global. Esta ha conservado el registro de las características geológicas planetarias desde las primeras fases de la evolución planetaria.
La geología de la luna comienza a descifrarse y entenderse con el inicio de la era espacial afines de la década de 1950. Para este tiempo comienza la exploración de los planetas por sobrevuelos de naves espaciales, orbitadores y módulos de aterrizaje de los Estados Unidos y la Unión Soviética. Durante el Programa de Exploración Lunar Apolo de la NASA, se enviaron seis expediciones científicas a la Luna y los exploradores humanos realizaron viajes de campo a diferentes sitios elegidos en función de sus características geológicas e importancia científica. Los astronautas del Apolo trajeron a la Tierra un total de 382 kg de rocas y suelo lunares.
Durante la misión Apolo 11 y los aterrizajes posteriores de Apolo, los astronautas de la NASA instalaron una red de instrumentos especiales que recogieron datos sobre temblores en la luna. Estos se consideran equivalentes a los terremotos que ocurren a la Tierra, denominados terremotos lunares. Con las ondas sísmicas detectadas, se obtuvieron pruebas convincentes de que la Luna tiene una corteza, un manto y un núcleo como la Tierra. Y al combinar esto con las mediciones de la gravedad de la Luna en órbita, tuvieron una idea de cuán densas y gruesas son las diferentes capas de la Luna, e incluso cuáles son sólidas y cuáles están fundidas.
Entonces se cree que la Luna consistía en magma fundido en su historia más temprana y que, por diferencia de densidad de los materiales al cristalizar, formaron el núcleo, el manto y la corteza de la Luna. Estudios sobre la corteza otorgaron datos de su espesor, aproximadamente 50 km, que en promedio es incluso más gruesa que la de la Tierra.
Cuando observamos la superficie de la Luna en ella podemos ver cráteres de impactos, suelo lunar, “montañas”, “mares” volcánicos y geoformas volcánicas:
Cráteres lunares
La luna fue y es constantemente impactada por meteoritos que generan cráteres en su superficie. A diferencia de la Tierra, la Luna no tiene una atmósfera que la proteja de estos cuerpos. Además, la huella de estos impactos no se borra, entierra o destruye por fenómenos climáticos, erosivos o geológicos, por lo que los cráteres lunares quedan preservados.
Cráter Van De Graaf: este es un cráter fusionado en la Luna, no hay un borde que separe las dos secciones de este cráter. Cerca de este cráter se detectó un campo magnético relativamente fuerte. Este descubrimiento es inusual porque la Luna actualmente no tiene un campo magnético global como lo tiene la Tierra.
«Montañas» lunares
Alrededor de los cráteres se han formado elevaciones rocosas, “montañas”, conformadas por el material desprendido y expulsado por el agresivo impacto de los meteoritos. Esto dio lugar a colosales bordes que con el tiempo se convirtieron en cadenas montañosas. En la cara oculta de la Luna se encuentra el Cráter Engelgardt, el cual tiene una cumbre que es casi 2 km más alta que el Monte Everest, con una pendiente de tan solo 3°, en total tiene 10.786 metros sobre la elevación media lunar. Las dimensiones de esta “montaña” son un ejemplo de la gran altura que pueden alcanzar estas elevaciones rocosas alrededor de los cráteres generadas por los impactos de asteroides y cometas.
Geoformas volcánicas
Los materiales con características volcánicas que se pueden observar en la superficie de la Luna son generados por de flujos de lava. Esta lava inundó algunos cráteres y crestas y luego se enfrió para formar lo que llamamos “maria”, que significa mares. Este nombre fue propuesto por Galileo, quien pensó que estos sectores se parecían a grandes áreas lisas de agua. Estos “mares lunares” son más oscuros que el resto de la superficie porque la roca volcánica de la que están hechos está compuesta de hierro, el cual es menos reflectante que otros materiales de roca lunar. Estudios de muestras obtenidas de estos sectores demostraron la naturaleza basáltica de estos “mares” volcánicos.
A través de otras misiones de reconocimiento lunar, como el programa Lunar Orbiters, pudieron detectar y reconocer una gran diversidad de geoformas volcánicas en la Luna. Algunas de estas son: flujos de lava, canales de lava, cráteres, conos, domos, complejos volcánicos y mantos piroclásticos.
El pozo de Marius Hills, es en un tubo de lava en una antigua región volcánica de la Luna llamada Marius Hills. Este gran hueco podría ser la apertura de un gran complejo de tubos de lava debajo de la superficie lunar. Tiene 58 metros de diámetro y 40 metros de profundidad.
A otro sector de la Luna se lo denomina Cuenca Schrödinger. Es una gran región compuesta por un gran cráter de impacto con su borde en forma de anillos junto con otros cráteres menores. Schrödinger y su interior son de interés porque los depósitos piroclásticos tienen componentes valiosos como hierro y titanio.
Suelo lunar o regolito lunar
Este es un material que cubre casi toda la superficie de la Luna, se creó a partir del constante bombardeo de micrometeoritos en la Luna, la meteorización espacial causada por el viento solar y los rayos cósmicos en el lecho rocoso de la Luna. Esto genera la desintegración mecánica de las rocas basálticas y anortosita de la Luna, sumado a la falta de viento y lluvia, lo ha convertido en una especie de arena no consolidada, formada por diminutas partículas afiladas y abrasivas al tacto. Está compuesto por oxígeno, silicio, hierro, calcio y magnesio. Algunos tipos de suelos en la Tierra parecidos a este regolito lunar son los derivados de las rocas basálticas que se encuentran en regiones volcánicas.
El regolito lunar es la capa límite entre la Luna sólida y su entorno espacial. Los estudios de exploración en la luna, como, por ejemplo, perforaciones realizadas por los astronautas del Apolo, estudios de distribución del tamaño de grano y modelos de forma de cráteres, se estimó que el espesor de la capa del suelo lunar tiene entre 4 y 5 metros en los “mares” y un promedio de 10 a 15 metros en las regiones montañosas más antiguas.
¿Por qué la Luna siempre nos muestra la misma cara?
La Luna orbitando alrededor de la Tierra tarda 27 días en dar una vuelta completa. En ese momento, mientras nuestra Luna se mueve alrededor de la Tierra, la Tierra también se mueve alrededor del Sol. Es por esto que la Luna siempre se ve diferente cuando miras hacia el cielo y aparece en diferentes lugares y en diferentes momentos.
La Luna al ser reflejada por la luz del Sol la podemos observar, el Sol siempre está brillando en una mitad de la Luna y es esa mitad la que podemos ver desde la Tierra. Entonces no hay un lado oscuro de la Luna, sino más bien la Luna tiene un lado opuesto a la Tierra.
La apariencia y la posición de la Luna va cambiando según la forma en que la Tierra y la Luna orbitan alrededor del Sol, sumado a que la Tierra gira una vez cada 24 horas alrededor del sol. Nosotros desde la Tierra siempre vemos el mismo lado de la Luna, pero la Luna está orbitando alrededor de la Tierra y girando sobre su eje al mismo tiempo.
Gira exactamente a la misma velocidad que su órbita, una revolución cada 27 días. A esta rotación en coincidencia con su órbita se la llama «rotación síncrona» y es el resultado de las fuerzas gravitacionales entre la Tierra y la Luna. Es por estas rotaciones sincronizadas que solo vemos un lado de la Luna. Los humanos no vieron el otro lado de la Luna hasta que una nave espacial soviética pasó volando en 1959.
La Luna en tiempo real
Si quieres ver la Luna en tiempo real puedes ingresar a la simulación del Sistema Solar generado por la NASA que funciona con datos reales. Acá no solo podrás observar a la Luna, sino que también la posiciones de todos los planetas, lunas y naves espaciales que se encuentran en el Sistema Solar.
Escrito por Julio Mansilla Vegas
Geólogo
Colaborador invitado de Geotecniafacil.com
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