La Luna es el único satélite natural de la Tierra y uno de los cuerpos astronómicos más importantes para la humanidad.
En la esfera celeste, la Luna destaca por ser el cuerpo más brillante después del Sol. Por este motivo, es un astro conocido desde tiempos inmemoriales.
En español, conocemos nuestro satélite natural con el nombre Luna, un nombre otorgado por los Romanos. En la civilización griega, este astro era conocido con el nombre Selene o Ártemis, en referencia a la diosa lunar.
La Luna tiene un radio aproximado de 1737 km y se encuentra a una distancia media de aproximadamente 384000 km respecto a la Tierra.
Es un objeto astronómico relativamente cercano a la Tierra. Por esto, desde nuestra perspectiva la observamos con un tamaño similar al Sol, a pesar de que su radio es 400 veces inferior al del Sol.
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Características de la Luna
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Radio | 1737 km |
| Masa | 7.342 · 1022 kg |
| Distancia Luna-Tierra | 362600 – 405400 km |
| Inclinación de la órbita | 5.145º |
| Período orbital (sidéreo) | 27 días 7 horas 43 minutos |
| Período sinódico | 29 días 12 horas 44 minutos |
La Luna es nuestro único satélite natural pero existen otros planetas dentro del Sistema Solar con satélites naturales. Mientras que Júpiter o Saturno tienen más de 70 satélites naturales, existen otros planetas, como Venus o Mercurio, que no tienen ninguno.
Entre los más de 100 satélites naturales presentes en el Sistema Solar, la Luna destaca por ser uno de los más grandes. Concretamente, es el quinto satélite más grande, por detrás de Ganimedes, Titan, Calisto y Ío.
La Luna también destaca por ser el satélite natural más grande en relación al planeta alrededor del cual orbita. La relación de tamaño entre la Luna y la Tierra solo es comparable a la que existe entre Plutón y su satélite natural, Caronte. En términos volumétricos, la Tierra tiene un volumen 50 veces superior al de la Luna.
A pesar de que la Luna no se considera un planeta porque no orbita alrededor del Sol, su tamaño es comparable al de otros planetas del sistema solar. Por ejemplo, Mercurio, con un radio de 2439 kilómetros, es solo un 40% más grande que la Luna.
Comparado con Plutón, considerado a día de hoy un planeta enano, la Luna resulta ser un 32% mayor.
A pesar de su tamaño, la Luna es un cuerpo relativamente poco denso. Su densidad es aproximadamente un 40% menor a la densidad de la Tierra.
La Luna no tiene campo magnético. Aún así, se ha podido detectar magnetismo en algunas de sus rocas, cosa que indica que la Luna habría tenido un campo magnético hace muchos años.
La Luna tampoco tiene actividad geológica como la Tierra. Esto hace que no existan volcanes en su superficie. Esta ausencia de actividad geológica hace que la superficie de la Luna sea totalmente estable. Por esto podemos observar en ella cráteres formados hace millones de años debido al impacto de meteoritos.
Debido a su tamaño, la gravedad en la Luna es inferior a la de la Tierra. Concretamente, nuestro peso en la Luna sería solo un 16.5% del peso que notamos en la Tierra.
Órbita de la Luna
La Luna orbita la Tierra en una órbita ligeramente elíptica. Su distancia máxima respecto a la Tierra alcanza los 405400 kilómetros. En su punto más cercano llega hasta los 362600 kilómetros.
De media, la distancia entre la Tierra y la Luna es de aproximadamente 384400 kilómetros.
El periodo orbital de la Luna es de 27 días y casi 8 horas. Este es el tiempo que tarda la Luna en dar una vuelta entera alrededor de la Tierra.
Sin embargo, el mes lunar es un poco más largo ya que se define como el tiempo transcurrido entre dos fases de la luna idénticas. Por ejemplo, entre una luna llena y la siguiente. Este período es necesariamente un poco más largo y tiene una duración media de 29 días y 13 horas.
Estos dos períodos se conocen como período sidéreo (27.8 días) y período sinódico (29.6 días).
Para visualizar la diferencia entre el período sidéreo y el período sinódico imagina primero el período sidéreo. Este es igual a 27.8 días y es el tiempo que tarda la Luna en dar una vuelta entera alrededor de la Tierra.
A continuación, hay que tener en cuenta que durante este tiempo la Tierra también ha cambiado su posición respecto al Sol (posición [2] en la siguiente imagen). Esto significa que al cabo de 27.8 días, la Tierra, la Luna y el Sol no se encuentran exactamente en la misma posición relativa. Por lo tanto, la fase de la Luna tampoco puede ser la misma ya que depende directamente de la iluminación que recibe del Sol.
La Luna tiene que dar un poco más de una vuelta para alcanzar la misma posición relativa entre el Sol y la Tierra. Este espacio de tiempo adicional resulta en 29.6 días, se conoce como período sinódico y es la base del mes lunar.
Cara oculta de la Luna
La Luna realiza un movimiento alrededor de la Tierra conocido como “rotación síncrona” o “acoplamiento de marea”. Esto significa que su velocidad de rotación es exactamente la misma que su velocidad de traslación. En otros palabras, tarda exactamente lo mismo en dar una vuelta sobre sí misma y en dar una vuelta alrededor de la Tierra.
A pesar de que esto puede parecer un hecho extremadamente casual, en realidad es un efecto que aparece habitualmente entre dos cuerpos de grandes dimensiones, uno orbitando alrededor del otro. Este movimiento síncrono es debido a la interacción gravitatoria entre la Tierra y la Luna.
La consecuencia principal de este movimiento es que una cara de la Luna apunta siempre hacia la Tierra mientras que la otra cara apunta en la dirección opuesta. Debido a este efecto, desde la Tierra observamos siempre la misma cara de la Luna y no podemos ver nunca su otra mitad, conocida como cara oculta.
Actualmente, conocemos la apariencia de la cara oculta de la Luna gracias a las fotografías que nos han proporcionado los satélites que han orbitado la Luna.
Es importante tener en cuenta que la cara oculta de la Luna no es una cara oscura. De hecho, en muchas ocasiones la cara oculta está directamente iluminada por el Sol. A pesar de estar a veces perfectamente iluminada, no la podemos observar dado que se encuentra orientada en dirección opuesta a la Tierra.
Es interesante pensar en el efecto que tendría esta disposición para un hipotético habitante de la Luna. En este caso, un habitante situado en la cara oculta de la Luna no vería nunca la Tierra. Para un habitante situado en la cara visible de la Luna, en cambio, la Tierra sería permanentemente visible.
Fases de la Luna
Las fases de la Luna hacen referencia a la forma en la que observamos la Luna debido a los cambios en la iluminación que recibe del Sol. Hay días en que podemos ver la Luna perfectamente iluminada mientras que durante otros días la Luna aparece prácticamente oscura.
Las ocho fases de la Luna son: Luna nueva, Luna creciente, cuarto creciente, Luna creciente convexa, Luna llena, Luna menguante convexa, cuarto menguante y Luna menguante.
Estas ocho fases de la Luna pueden observarse a lo largo de un mes lunar.
Debido a la lenta rotación de la Luna sobre su propio eje, cualquier punto de la Luna pasa 14 días de Sol, seguidos de 14 días de oscuridad. Esto introduce también grandes cambios de temperatura en su superficie.
¿La Luna es un planeta?
La Luna no es considerada un planeta porque no cumple uno de los tres criterios establecidos por la Unión Astronómica Internacional.
En el año 2006, la Unión Astronómica Internacional actualizó la definición de planeta después de un largo debate para decidir si Plutón debía ser o no considerado un planeta.
La nueva definición estableció que para entrar dentro de la categoría de planeta, un objeto astronómico del sistema solar tenía que cumplir tres condiciones:
- Orbitar directamente alrededor del Sol y no alrededor de otro cuerpo.
- Tener masa suficiente para haber alcanzado gracias a la gravedad una forma esférica (debido al equilibrio hidrostático en su interior).
- Haber despejado la materia de sus alrededores. Es decir, que no existan cuerpos a su alrededor con un tamaño comparable que crean una influencia gravitatoria.
La Luna no cumple claramente con el primero de estos puntos ya que orbita alrededor de la Tierra y no directamente alrededor del Sol. Por este motivo, la Luna no es considerada un planeta.
¿Cómo se formó la Luna?
Existen distintas hipótesis que explican la formación de la Luna. La hipótesis más ampliamente aceptada sobre la formación de la Luna afirma que esta se formó debido al impacto entre la Tierra y un cuerpo de grandes dimensiones. Este otro cuerpo se conoce como Theia. Los cálculos científicos indican que este cuerpo podría haber tenido un tamaño similar al de Marte.
Este impacto habría resultado en una gran cantidad de rocas orbitando alrededor de la Tierra. Con el tiempo, estas rocas empezaron a fusionarse debido a las fuerzas gravitatorias hasta que dieron lugar a la Luna.
Varias evidencias dan fuerza a esta hipótesis. Una de las más importantes es la similitud entre los materiales rocosos de la Luna y los materiales presentes en la Tierra. Esta comparación fue posible gracias a las muestras que se trajeron de vuelta a la Tierra durante las misiones Apollo entre los años 1969 y 1972.
Antes de estas misiones, no había un consenso científico claro en torno a una teoría que explicara la formación de la Luna. Otra hipótesis decía que la Luna habría poder sido un planeta del sistema solar que había quedado atrapado en una órbita alrededor de la Tierra. También se consideró la hipótesis que dice que la Tierra y la Luna se formaron simultáneamente como cuerpo distintos a partir del material presente durante la primera fase del sistema solar.
¿Hay atmósfera en la Luna?
La Luna no tiene atmósfera, a diferencia de la Tierra. Esto hace que no tenga ningún tipo de protección frente a fenómenos como la radiación proveniente del Sol o los impactos de meteoritos.
Esto explica la gran cantidad de cráteres presentes en su superficie. Se conocen más de 5000 cráteres con un diámetro superior a 20 kilómetros y más de 500000 con un diámetro superior a 1 kilómetro. Muchos de ellos han recibido nombres de científicos y de exploradores. Por ejemplo, Copérnico o Ptolomeo.
La ausencia de atmósfera explica también las temperaturas extremas que pueden alcanzarse en la superficie de la Luna, cubriendo un rango de entre -170ºC hasta los 100ºC.
Además, la ausencia de atmósfera hace que no haya partículas para transmitir el sonido, de modo que existe allí un silencio absoluto. La ausencia de gases hace también que el cielo se vea siempre de color negro, y no azul como en la Tierra.
La Luna y los eclipses
La presencia de la Luna hace que desde la Tierra podamos ver de vez en cuando eclipses solares y eclipses lunares.
El eclipse solar se produce cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra. En este caso, la Luna oculta parte del Sol. Este eclipse puede ser total o parcial.
El otro tipo de eclipse es el eclipse lunar. En este caso la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, de modo que vemos la sombra de la Tierra sobre la Luna, hecho que puede producir una ocultación de la Luna total o parcial.
Exploración de la Luna
La exploración de la Luna mediante sondas espaciales empezó con la era espacial durante la segunda mitad del siglo XX.
Antes de estas primeras misiones, la exploración de la Luna se había realizado únicamente mediante la observación con telescopios desde la Tierra. La Luna fue uno de los primeros astros que Galileo Galilei observó en detalle cuando empezó a utilizar el telescopio con fines astronómicos.
La primera sonda espacial que llegó a las inmediaciones de la Luna fue la sonda soviética Mechta, conocida también como Luna 1, lanzada en enero de 1959. El objetivo de la misión era que la sonda acabara impactando contra la superficie de la Luna. Desafortunadamente, debido a un error en el sistema de control del cohete, la sonda pasó finalmente a unos 6000 kilómetros de la Luna y entró seguidamente en una órbita alrededor del Sol.
La sonda Luna 2, lanzada en septiembre de 1959, tuvo más éxito e impactó contra la superficie de la Luna el 13 de septiembre. Se convirtió así en el primer objeto de origen humano que alcanzó la superficie de la Luna y también en el primer objeto humano que entró en contacto con otro cuerpo celeste.
Poco después, en octubre de 1959, la sonda espacial Luna 3 fue la primera en tomar fotografías de la cara oculta de la Luna. Esta fue la primera vez que la humanidad pudo ver por primera vez esta cara de la Luna.
Estos primeros éxitos de la Unión Soviética significaron el inicio de la carrera espacial entre la Unión Soviética y Estados Unidos. La NASA inició en 1964 el programa Surveyor, que consistió en una serie de sondas espaciales para investigar la viabilidad de enviar una nave tripulada a la Luna.
Finalmente, en diciembre de 1968, la misión de la NASA Apollo 8 se convirtió en la primera que puso humanos en órbita alrededor de la Tierra. En esta misión no se llevó a cabo un aterrizaje en la superficie lunar pero sus tripulantes fueron los primeros humanos que pudieron ver la cara oculta de la Luna en directo.
En mayo de 1969, la misión Apollo 10 fue la segunda misión tripulada que orbitó alrededor de la Luna. Esta misión completó 31 órbitas y realizó los tests finales para comprobar que sería posible realizar un aterrizaje tripulado.
Finalmente, el 20 julio de 1969, la misión Apollo 11 se convirtió en la primera misión que consiguió aterrizar humanos en la Luna. Neil Armstrong se convirtió en el primer humano que puso un pie en la Luna. Los dos otros tripulantes de esta misión fueron Buzz Aldrin y Michael Collins.
Posteriormente, hubo cinco misiones tripuladas que aterrizaron en la Luna. La última fue la misión Apollo 17 que tuvo lugar en diciembre de 1972. En total, durante las misiones Apollo, 12 astronautas llegaron a caminar sobre la Luna.
Estas misiones trajeron de vuelta a la Tierra un total de 382 kilogramos de material entre rocas y polvo lunar. El análisis científico de este material ha permitido aumentar en gran medida nuestro conocimiento sobre las características y origen de la Luna.
A partir de los años 90, otros países empezaron programas especiales de exploración lunar. En 1990, Japón se convirtió en el tercer país en poner una sonda espacial no tripulada en órbita alrededor de la Luna.
En Europa, la exploración de la Luna ha sido liderada por la Agencia Espacial Europea, que en 2003 lanzó la sonda espacial SMART 1.
También India y China tienen sus propios programas de exploración lunar. En 2013, China se convirtió en el tercer país que consiguió aterrizar y operar un rover de exploración, Chang’e 3, en la superficie lunar.
Curiosidades sobre la Luna
- La fuerza gravitatoria de la Luna es la causante de las mareas.
- La superficie de la Luna se encuentra cubierta de regolito. Este es el término que describe el conjunto de materiales formado principalmente por una combinación de polvo y fragmentos de roca.
- La distancia entre la Tierra y la Luna aumenta unos 4 centímetros cada año. Esto significa que poco a poco la Luna se aleja de la Tierra. Este efecto hace también que la rotación de la Tierra sobre su propio eje se esté ralentizando. Hace millones de años, la Luna estaba en una posición mucho más cercana a la Tierra y a su vez, la Tierra giraba más rápido, de modo que los días duraban bastante menos que 24 horas.
- En total, solo 12 personas han caminado sobre la Luna. Todas ellas durante las misiones Apollo llevadas a cabo entre 1969 y 1972.