La Luna

Características

Sea cual fuere el origen, el efecto de la gravedad de la Tierra sobre laLuna logró que su rotación se volviese sincrónica rápidamente (en unos 1.000 años). Luego, cuando la rotación terretre disminuyó durante millones de años desde las 5 horas hasta las 24 horas actuales, la Luna se fue alejando poco a poco.

Puede ser que el efecto de marea provocase que en la cara visible se acumulase material más denso, sobre todo lava basáltica, que se enfrió formando los mares lunares, si bien hay teorías que relacionan la asimetría con el Polo Sur-Aitken (SPA), como se leerá con mayor detalle más adelante.

Por este pasado volcánico el polvo lunar les olió a pólvora quemada a los astronáutas que estuvieron en la luna².

Por contra, la cara oculta tiene materiales más ligeros y muchos más cráteres, debido a que, al en ella cayeron muchos de los asteroides que se dirigían hacia la tierra atraídos por su gravedad, al interponerse enntre ellos y nuestro planeta.

Su estructura la integran, como a muchos astros telúricos, núcleo, manto y corteza. El núcleo tiene, proporcionalmente, un menos diámetro que el de otros cuerpos rocosos, y está formado por un núcleo interno sólido, rico en hierro de 240 km de radio rodeado por una capa de hierro líquido de 90 km de espesor. El núcleo está envuelto por capa parcialmente fundida con un espesor de 150 km.

La capa citada termina en el manto que, probablemente, esté conformado por minerales como el olivino y el piroxeno (compuestos por átomos de magnesio, hierro, silicio y oxígeno). Sobre el manto hay una corteza de unos 70 km de espesor en la cara vista de la luna y 150 km en el hemisferio oculto a la Tierra. Está compuesta por oxígeno, silicio, magnesio, hierro, calcio y aluminio, con pequeñas cantidades de titanio, uranio, torio, potasio e hidrógeno.

Su atmósfera es tan débil que no protege al satélite del impacto de meteoroides, asteroides y cometas, por lo que la existencia de cráteres de impacto es muy elevada. no en vano es en nuestro satélite donde se halla uno de las mayores cuencas de impacto del sistema solar. Es la llamada Polo Sur - Cuenca Aitken, nombre dado por dos características de sus extremos opuestos: el cráter Aitken y el polo sur. Fue visto por primera vez en la década de 1960, ubicándose, en su mayor parte, en la cara oculta de la Luna. Sus dimensiones son descomunales: 2.500 km de diámetro (casi una cuarta parte de la Luna) y 13 km de profundidad.

Durante mucho tiempo se ha especulado con que el origen de esta cuenca estaba en el brutal choque de un objeto del tamaño de un asteroide o un cometa contra la superficie, y que habría llegado a penetrar en el manto lunar, hace unos 4.200 millones de años. Sin embargo, tras la llegada del satélite chino Chang´e-4, y su róver Yutu-2, a esta cuenca, se ha llegado a la conclusion, tras el estudio de los minerales de la zona, que la composición del cráter coincide exactamente con la de la corteza lunar, y no con la del manto; por tanto descartan que el impacto tuviese suficiente fuerza como para acceder al manto, como se creía. lo que no aclara el estudio, publicado en Geophysical Research Letters en 2019, es qué pudo ocurrir realmente, siendo en la actualidad una misterio.

Si bien la evidente diferencia entre las dos caras de la Luna se han venido achacando, como hemos visto más arriba, a la acumulación de material más denso por efectos de marea, según un estudio reciente publicado en Science Advances, el impacto de este gran objeto contra el polo sur lunar fue la causa de la composición asimétrica de nuestro satélite. Según este estudio, el calor generado por el impacto provocó la convección del manto a escala hemisférica. Este calor propagado a travñes del interior lunar transportó determinados elementos y tierras raras al lado visible de la Luna. Esta concentración de elementos favoreció el vulcanismo que creó las llanuras volcánicas (mares) del lado cercano. Los volcanes de esa cara se mantuvieron activos mucho después de que el resto de la Luna se hubiera enfriado.

El mayor de los cráteres, según datos recogidos de la UAI, es Hertzsprung (en honor del astrónomo danés Ejnar Hertzsprung), un cráter de impacto con un diámetro de 536,37 km, ubicado en la cara oculta. Por otro lado, uno de los más conocidos es el cráter Tycho (en honor al danés Tycho Brahe, primer astrónomo en percibir la refracción de la luz). Tiene un diámetro de 85,3 km de diámetro y 4,8 km de profundidad. Es el cráter más joven (unos 100 millones de años) de los grandes cráteres de impacto del lado visible de la luna. Este cráter ya aparecía en los mapas lunares del siglo XVII; su primera inclusión en un mapa de la Luna fue en el Oculus Enoch et Eliae, del astrónomo checo Anton Maria Schyrleus de Rheita. El pico central se eleva 1,6 km por encima de la superficie.

Estos impactos extendidos por millones de años han triturado la superficie lunar, que ha quedado a restos de rocas y polvo gris llamado regolito lunar. Debajo está la roca madre denominada megagolito. El color de la luna no es tan gris como el que solemos creer: es una variación, muy sutil de tonos desde el gris al marrón, pero en general en tonos muy oscuros.

Las áreas claras de la Luna se llaman tierras altas, mientras que las oscuras, denominadas mares, son cuencas de impacto que la lava rellenó hace entre 4.200 y 1.200 millones de años. Este contraste cromático se debe a las diferentes composiciones y edades de las rocas, lo cual evidencia que la corteza primitiva pudo haber cristalizado a partir de un océano de magma lunar. La actividad volcánica cesó completamente hace mucho tiempo.

El nombre de mares proviene de la creencia, por los primeros astrónomos, de que eran realmente mares. La mayoría se encentran en la cara visible de la Luna. Dentro de estas zonas oscuras también se habla de un océano, Oceanus Procellarum («Océano de Tormentas»), lagos (los mayores son Lacus Veris —«Lago de la Primavera»— y Lacus Somniorum —«Lago de los Sueños»—), bahías (como por ejemplo Sinus Medii, o «Bahía del Medio») y pantanos (destaca Palus Epidemiarum, o «Palus Epidemiarum»).

Entre los mares, los dos de mayor extensión (sin contar el océano) son Mare Frigoris («Mar del Frío») y Mare Imbrium («Mar de la Lluvia»), superando ambos los 1.000 km de diámetro. Sin embargo el más conocido es Mare Tranquillitatis («Mar de la Tranquilidad»), que es donde alunizó el nódulo de la Apolo 11 y donde Amstrong y Aldrin dejaron las primeras huellas del ser humano en el satélite. El nombre fue elegido por los astrónomos jesuitas Francesco Grimaldi y Giovanni Battista Riccioli en su Almagestum novum, en 1651. Mare Serenitatis («Mar de la Serenidad») es también conocido por estar conectado al anterior, ubicándose al noroeste de aquel, y por se donde los humanos caminaron por última vez sobre la luna en el siglo XX, en la última misión del programa Apolo de la NASA (Apolo 17).

En cuanto a los sistemas montañosos, el mayor de ellos es la cadena Montes Cordillera (el nombre «Cordillera» se tomó del español, por su propio significado). Forma un círculo de 963,5 km de diámetro, lo que supone una longitud de la cordillera de unos 3.25 km. En cuanto a la montaña más alta es Mons Huygens, en la cadena montañosa Montes Apenninus, que se eleva unos 5.500 m sobre el Mare Imbrium. Su nombre se puso en recuerdo del matemático y astrónomo holandés Christiaan Huygens. Sin embargo este pico no es el punto más alto de la luna, ya que este alcanza los 10.786 m sobre la superficie media de la Luna. Este punto está localizado en la cara oculta lunar, cerca de su ecuador, en el brocal del cráter Engel'gardt. Es un punto del anillo elevado que bordea la cuenca de impacto Polo Sur - Aitken, por lo que no reune las condiciones morfológicas para ser considerado una montaña.

El valle más largo con nombre propio es Vallis Snellius, con una longitud de 640 km, ubicado en la cara de la Luna visible desde la Tierra. En cuanto a profundidad, Vallis Schröteri, de 155 km de longitud, tiene abismos de 1.000 m de profundidad. Sus nombres rinden honor a los astrónomos Willebrord Snellius, holandés, y Johann Hieronymus Schröter, alemán, respectivamente.

A pesar de las primeras impresiones, se ha podido comprobar, ya en el siglo XXI, que hay agua en nuestro satélite, captando orbitadores e impactadores hielo en cráteres polares en sombra permanente. Este descubrimiento fue confirmado en agosto de 2018. También la misión india Chandrayaan-1, la nave Cassini-Huygens y la sonda Deep Impact, estas dos últimas de la NASA, detectaron, de forma independiente, moléculas de hidroxilo³ esparcidas por la superficie lunar en zonas más soleadas.

Ya en octubre de 2020, el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA —Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy—) de la NASA, situado en un avión Boeing 747, confirmó por primera vez la presencia de agua (ya no hidroxilo) en la superficie iluminada por el sol de la Luna, por lo que la existencia de agua ya no quedaba relegada únicamente al interior de cráteres fríos y sombreados. El agua se halló en el cráter Clavius(por el jesuita Christopher Clavius, matemático y astrónomo alemán del siglo XVI), en el hemisferio sur de la cara visible desde la Tierra. La publicación del estudio en la revista Nature Astronomy da una concentración de agua en el terreno 100 veces inferioor a la existente en el desierto del Sahara, pero su existencia podría servir como recurso en futuras exploraciones y asentamientos.

Aún se desconoce la distribución y cómo persiste en una superficie sin aire como la lunar. También su origen, que pudiera estar en el impacto de pequeños meteoritos o en la interacción con partículas solarews. Este descubrimiento ha sido contrastado in situ por el módulo de aterrizaje chino Chang'e-5 en Mons Rümker, en el Oceanus Procellarum, donde tomaron muestras en las que, una vez transportadas a la Tierra, hallaron concentraciones de unos 120 g de agua por tonelada de suelo lunar (120 ppm). Este último estudio fue publicado en junio de 2022 en la revista Science Advances.

Si bien en sus inicios la Luna pudo haber desarrollado una dínamo interna, el mecanismo que genera los campos magnéticos globales de los planetas terrestres, en la actualidad nuestro satélite natural tiene un campo magnético muy débil, miles de veces menor al terrestre.

La Luna avanza alrededor de 12° en el cielo cada día debido a la combinación del movimiento orbital lunar y la rotación de la Tierra (ambos en el mismo sentido). Esto se traduce en que, cada día, la salida de la Luna se retrasa unos 50 minutos.

La Luna se aleja unos 4 cm al año de la Tierra, y va frenando la rotación terrestre. Ello llevaría a un futuro en el que los eclipses totales de Sol dejen de producirse al no tener la Luna suficiente tamaño como para tapar completamente el disco solar. Dicha separación seguiría aumentando hasta que la Luna tardara 47 días en completar una órbita alrededor de la Tierra, la cual tardaría 47 días en cada rotación alrededor de su eje.

Sin embargo el final de la luna más probable sería provocado por la evolución del Sol en unos miles de millones de años hacia una gigante roja. la proximidad solar a la Tierra acortaría la órbita lunar hasta que superase el límite de Roche, 18.000 km de la Tierra, momento en el que la gravedad terrestre reventaría a nuestro satélite hasta reducirlo a anillos semejantes a los Saturnianos. En todo caso el final de la luna es incierto ya que dependerá de la masa que pierda el Sol en su pérdida de la secuencia principal.