Conocemos a Luna y sus fases desde tiempos ancestrales: llamada Metztli por los Aztecas en su lengua Náhuatl, o como Ixchel en la mitología Maya, esta diosa prehispánica era concebida como la diosa de la fertilidad y la procreación. Así, diferentes civilizaciones desde la antigüedad conocían el efecto de la Luna en la agricultura, que determinaba el día a día en los campos. ¿Qué sabemos sobre nuestro satélite natural?
Tabla de contenidos
Origen: ¿De dónde surgió la Luna?
La teoría que aún ofrece la mejor explicación al origen de la Luna, sostiene que se formó después de una colisión entre dos embriones planetarios durante las últimas etapas de la formación de nuestro planeta. Más específicamente, una versión más joven de la Tierra experimentó una colisión con un protoplaneta del tamaño de Marte, colocando material en órbita como producto de dicha colisión. Luego de cientos a miles de años posteriores al impacto, el material alrededor de la Tierra se enfrió y condensó, lo cual condujo a que todo el material se aglomerara hasta que quedó la forma final de la Luna.1 Esta información se obtiene a partir de simulaciones computacionales que recrean estos escenarios de colisión, para posteriormente analizar cuán factibles son para explicar el origen de la Luna.2
Lo que sí se sabe con certeza, es que cualquier propuesta para explicar el origen de la Luna debe cumplir con los siguientes cinco hechos observados:
- Un planeta con una masa aproximada a la de la Tierra, MT = 5.98 × 1024 kg y una Luna con una masa alrededor de ML = 7.35 × 1022 kg.
- Un momento angular del sistema LT,L = 3.5 × 1034 kg m2/s. Esta cantidad da una medida conjunta de las velocidades y las masas de la Tierra y la Luna como un mismo sistema.
- Una Luna con un contenido aproximado del 8% de masa en hierro.
- Proporciones de isótopos estables lunares similares a las del manto terrestre y grado de agotamiento de volátiles lunares.
- Un océano de magma inicialmente de 200 a 300 km de espesor.
Todos estos son requisitos que se piden a partir de lo que se conoce sobre la física y geología lunar.
Otra teoría sobre el origen de la Luna expone que nuestro satélite se pudo haber formado en tan solo algunas horas “cuando el material de la Tierra y un cuerpo del tamaño de Marte fueron lanzados directamente a una órbita tras el impacto”. La Universidad de Dunham y la NASA elaboraron esta simulación que nos muestra como pudo haber sido el impacto entre estos dos grandes cuerpos.
Al formarse, la Luna quedó junto a la Tierra en una configuración gravitacional estable. Si bien la Tierra atrae con su gravedad a la Luna, ésta no cae sobre nosotros porque a su vez orbita alrededor de nuestro planeta con una fuerza centrífuga. Y si estás pensando que esa fuerza centrífuga hace que la Luna quiera alejarse de nosotros, estás en la correcto. En lugar de querer caer sobre la Tierra, la Luna quiere alejarse de ella. Más adelante te diré no solo por qué ocurre esto, sino también cuánto se aleja de nosotros cada año.
¿Qué es el ciclo lunar?
Algo que notamos al observar este astro, es que siempre vemos el mismo lado de la Luna. Esto se debe a que a medida que la Luna hace su recorrido alrededor de nuestro planeta, la Luna rota de forma tal que siempre tiene el mismo lado apuntando hacia la nosotros. Sin embargo, a medida que la Luna va completando su órbita, desde la Tierra observamos cómo va cambiando la forma en la que se ilumina la superficie lunar, que si bien siempre la apreciamos como un disco, vemos que con el transcurrir de los días una porción de la Luna se ve más brillante que otra. Estos cambios en la iluminación de la Luna se repiten periódicamente y se conocen como ciclo lunar. Esto se puede explicar mediante las fases de la Luna.
Fases de la Luna
Imagina que estás en un cuarto oscuro buscando una pelota de fútbol con una linterna. Dependiendo del ángulo de incidencia con el que la luz de la linterna vaya recorriendo la habitación, descubrirás el balón al ser capaz de ver alguna parte de este que esté iluminada.
De forma similar, a medida que la Luna recorre su órbita alrededor de la Tierra, el Sol que actúa como si fuese una gran linterna ilumina parcial o totalmente la superficie lunar. Esto es lo que conocemos como fases lunares: dependiendo de la porción iluminada de la superficie lunar, decimos que la luna está en alguna de sus fases. Son ocho fases en total: Luna Llena, Luna Nueva, Cuarto creciente, Cuarto menguante, Luna Creciente, Gibosa Creciente, Gibosa Menguante y Luna Menguante. Mientras que las cuatro primeras ocurren en momentos específicos del ciclo lunar, las últimas cuatro son fases de transición que suelen durar unos 7.4 días.3
Eclipse lunar
Este fenómeno consiste en la alineación del Sol, la Luna y la Tierra, de tal forma que nuestro planeta obstruye la luz solar provocando que su sombra se proyecte sobre la Luna. De toda la luz de Sol que incide sobre la Tierra se producen dos tipos de sombra: la parte de la sombra de la Tierra donde la luz del Sol está cubierta solo parcialmente por la Tierra se llama penumbra. Por su parte, la sombra que oculta totalmente al Sol se le llama umbra.
Desde la Tierra, este recorrido de la Luna pasando por la penumbra y la umbra se muestra en la siguiente animación que simula el eclipse lunar total que ocurrió en marzo de 2022, indicando los momentos específicos en los que la Luna entra y sale de la penumbra y la umbra:
La Luna y sus características
A diferencia de los planetas gigantes, la Tierra cuenta con un solo satélite natural. Nuestra Luna tiene un diámetro de 3.474,8 km y se encuentra a unos 384.000 km de nosotros. Así como la Tierra describe una órbita alrededor del Sol, la luna también recorre una órbita alrededor de la Tierra. El tiempo que le toma a la luna completar una órbita es aproximadamente 27 días. De todos los satélites naturales del sistema solar, la Luna ocupa el quinto lugar en tamaño. De los cuatro satélites más grandes, dos pertenecen a Júpiter y dos a Saturno. En orden de tamaño, los primeros cinco lugares son:
- Ganímedes: satélite de Júpiter con un radio de 2.634,1 km. Es el más grande del sistema solar.
- Titán: satélite de Saturno con un radio de 2.574 km.
- Calisto: satélite de Saturno con un radio de 2.410,3 km.
- Ío: satélite de Júpiter con un radio de 1.821,6 km.
- Luna: satélite de la Tierra con un radio de 1.737,4 km.
Sin embargo, si comparamos el tamaño de la Luna con el de la Tierra, es el satélite más grande abarcando 0.25 veces el diámetro de la Tierra y tiene una masa solo unas 81 veces más pequeña. En otras palabras, la masa de la Luna es 1.23% la masa total de la Tierra. Algunas características adicionales se muestran en la siguiente tabla.
| Gravedad | 1.62m/s2 |
| Distancia a la Tierra promedio | 384,400 km |
| Edad | 4.53 mil millones de años |
| Radio | 1,737.4 km |
| Período orbital | 27 días |
| Velocidad orbital promedio | 3,671.8 km/h |
| Velocidad de escape | 2.4 km/s |
También ocurren procesos sísmicos debajo de la superficie lunar que producen terremotos lunares, o deberíamos decir, lunamotos. Estos procesos geológicos ocurren a una profundidad de 700 a 1200 km bajo la superficie de la Luna. Los lunamotos son temas de investigación, ya que ayudan a entender como se pueden producir estos eventos sísmicos en un escenario distinto al de la Tierra. La principal diferencia entre un terremoto y un lunamoto tiene que ver con el tamaño máximo que pueden alcanzar y las tensiones que los generan.5
Velocidad de escape de la Luna y la Tierra
La velocidad de escape se define como la velocidad que se necesita para escapar del campo gravitacional de objeto astrofísico. Por ejemplo, la velocidad de escape en la Tierra es de unos 40,280 kilómetros por hora, lo cual es la velocidad minima que debe tener un cohete para poder salir al espacio, escapando de la gravedad terrestre. En el caso de la Luna, siendo menos masivo que la Tierra su velocidad de escape es de 8,640 kilómetros por hora, es decir, 4.66 veces menor que en la Tierra. Si saltas en la Luna podrías alcanzar una altura seis veces más alta que en la Tierra, pero caerías de nuevo en su superficie, ya que necesitarías saltar con la velocidad de escape para poder vencer a la gravedad lunar.
Tipos de Luna llena: Luna de Sangre, Súper Luna, Luna azul
La Luna presenta características muy peculiares en algunos momentos de su ciclo alrededor de la Tierra. Esto hace que podamos apreciar ciertos efectos muy distintivos en nuestro satélite natural. Por ejemplo, durante un eclipse solar, la Luna adquiere un tono rojizo cuando se encuentra dentro de la umbra. Debido a esto, nos referimos a la “Luna de sangre” cuando hablamos de un eclipse lunar total.
Así como sucede con las órbitas de los planetas alrededor de Sol, la órbita lunar también describe una elipse. Esto quiere decir que hay momentos donde la Luna se encuentra más lejos (apogeo) y otros más cerca (perigeo) de la Tierra. Así, otro suceso relevante ocurre cuando coincide la fase de Luna Llena con su perigeo, lo cual hace ver a la Luna más grande y brillante de lo habitual. Por esta razón, cuando se da esta coincidencia le llamamos Súper Luna.
Existe otro término conocido como Luna Azul. Sin embargo, a diferencia de la Luna de Sangre que podemos ver con tono rojizo, la Luna Azul no se refiere a que la Luna se torne azul. Dado que el ciclo lunar transcurre en 29.5 días que es casi lo mismo que la duración de un mes en nuestro calendario, hay ocasiones en las que tenemos dos Lunas Llenas en un mismo mes, o bien cuatro Lunas Llenas en una misma estación del año (invierno, primavera, otoño o verano). El término Luna Azul se refiere entonces a la aparición de dos Lunas Llenas en un mes, o de igual forma a la tercera Luna Llena de las cuatro que pueden ocurrir en una misma estación.
¿Puede ocurrir que la Luna esté en el perigeo y sea la segunda Luna llena del mes? ¿O que la tercera Luna Llena en una estación ocurra mientras la Luna está en su punto más cercano a la Tierra? Aunque no con mucha frecuencia, sí es posible esta configuración, que al combinar a la Super Luna con la Luna Azul, se le conoce como Súper Luna Azul. Esto sucede en promedio cada dos o tres años
Otro tipo de Luna Llena es la Luna de Cosecha. Este término hace alusión a la actividad agrícola antes de que hubiese electricidad. Los agricultores notaron que podían trabajar hasta más tarde de lo habitual cada inicio de otoño, cuando la Luna es más grande y brillante de lo normal.7
¿De qué está hecha la Luna?
La Luna está formada por capas con diferentes composiciones. Debido a la gravedad, la materia con una composición más pesada se hundió en el centro de la Luna mientras que los componentes más ligeros quedaron distribuidos en la superficie. En su centro contiene un núcleo metálico compuesto principalmente por hierro y níquel. Este núcleo está recubierto a su vez por unas capas llamadas manto y corteza. El manto lunar tiene un espesor promedio de 50 km y la corteza es una capa más externa al tratarse de una formación a partir de minerales más ligeros que se cristalizaron y flotaron hacia la superficie. Los minerales más ligeros se cristalizaron y flotaron hasta la superficie para formar la corteza lunar. El manto lunar, con un espesor de aproximadamente 1350 km, es mucho más profundo que la corteza que tiene un espesor promedio de unos 50 km.8
Próximos eventos astronómicos relacionados a la Luna
El próximo eclipse lunar total lo podremos apreciar desde México el próximo 14 de marzo de 2025. También habrá una Super Luna Azul el 20 de mayo de 2027.9
Durante el último mes de 2024, las fechas donde ocurrirán las próximas fases lunares son las siguientes:
- Luna Nueva: 30 de diciembre.
- Luna Nueva: 01 de diciembre.
- Cuarto Creciente: 8 de diciembre.
- Luna Llena: 15 de diciembre.
- Cuarto Menguante: 22 de diciembre.
Mareas en el mar ¿Qué tiene que ver la Luna?
Por muy lejos que veamos a la Luna, su presencia en el cielo juega un papel importante en el movimiento del mar. La atracción gravitacional de la Luna es suficiente para atraer a la masa de agua de nuestros océanos, lo cual genera una protuberancia de estos mismos cuerpos de agua en la Tierra, que van siguiendo a la Luna en su órbita. Es como si el mar quisiera caer hacia la Luna. El mismo nombre de marea viene de un efecto gravitacional conocido como fuerzas de marea, que son una deformación de los cuerpos por acción de la fuerza de gravedad que actúa sobre ellos. Como la gravedad actúa con más intensidad sobre los objetos que estén más cerca, y con menos intensidad sobre los objetos que estén más lejos, el resultado total es que caigan más rápido los cuerpos más cercanos.
Asímismo, la masa de agua de nuestros océanos sienten la atracción gravitacional de la Luna, lo cual deforma ligera pero apreciablemente la distribución de masa total de la Tierra.
Más interesante aún: como la Tierra está rotando, la protuberancia que se forma debido a la fuerza de marea de la Luna se va desplazando hacia adelante con la rotación Terrestre, lo que a su vez impulsa a la Luna en su órbita alrededor de la Tierra. Es decir, este efecto combinado le da aceleración a la Luna y poco a poco querrá escapar de su órbita, dejando a nuestro planeta sin satélite. Pero para eso falta mucho tiempo, ya que la tasa de alejamiento de la Luna con respecto a la Tierra es de unos 4 centímetros por año.
Cráteres lunares
Una de las características más notorias de la Luna, son sus cráteres. Dado que la Luna no posee una atmósfera como la nuestra que sirva como medio de fricción que desintegre meteoros, los cráteres se originan como el resultado del impacto de objetos como pedazos de asteroides y meteoritos sobre la superficie lunar. En particular, una de las regiones más populares de la Luna conocida gracias a Pink Floyd es “el lado oscuro de la Luna”. Este misterioso lado también está minado de cráteres y afortunadamente, el hecho de que sea oscuro no quiere decir que no se pueda observar.
El polo sur lunar ha estado bajo observación desde hace décadas, y está repleto de cráteres.10 Se ha tratado de encontrar evidencia que indique la presencia de agua en la Luna, pero hasta ahora no se ha detectado. No obstante, aún es posible que las regiones que llevan millones de años en las sombras contenga agua en forma de hielo que hayan dejado cometas o asteroides en colisiones antiguas.
¿Los humanos llegamos a la Luna?
El domingo 20 de julio de 1969, se transmitió el alunizaje del Apolo 11, la primera misión que llevaría al ser humano a la Luna. Los tripulantes de esta misión fueron Neil Armstrong, Michael Collins y Buzz Aldrin. Mientras que Collins se quedó orbitando en el módulo de mando, Neil y Buzz fueron los primeros en pisar la superficie lunar. Dada la falta de aire, vientos y lluvias en la Luna, la huella del primer paso dado por Buzz aún está allí, en el suelo de nuestro satélite natural. Esta huella viene acompañada de la emblemática frase dicha por el astronauta Neil Armstrong en ese momento: “es un pequeño paso para el hombre, pero un gran salto para la humanidad”.
Apolo 11 fue una de las 22 misiones del Programa Apolo que se llevó a cabo desde 1966 a 1975, en el contexto de la guerra fría entre Estados Unidos y la antigua Unión Soviética. En la pelea por liderar la carrera espacial, el Apolo 11 tenía como objetivo principal realizar un aterrizaje lunar tripulado y regresar a la Tierra, así fue requerido por el entonces presidente de los Estados Unidos John F. Kennedy el 25 de mayo de 1961. Acá pueden observar algunos videos de los archivos de la NASA del alunizaje del Apolo 11. Si bien esta fue la primera vez en la que un hombre caminaba sobre la Luna, a la fecha doce humanos en total han podido pisar el suelo lunar, en las misiones desde el Apolo 11 hasta el Apolo 17 que se llevaron a cabo entre 1969 y 1972.11
¿Volveremos a la Luna?: Artemis y las futuras misiones
Las misiones Artemis de la NASA son un conjunto de seis misiones que se llevarán a cabo durante la próxima década. La primera de ellas, Artemis I, fue lanzada en 2022 y las fechas para las misiones sucesivas se espera que sean: Artemis II en 2025, Artemis III en 2027, Artemis IV en 2028, Artemis V en 2030 y Artemis VI en 2031. Nuestra generación podrá ser testigo de ver a seres humanos sobrevolando la vecindad lunar, y además esta vez veremos a la primera mujer hacerlo. Este es el plan para la misión Artemis II.12
Luego, Artemis III será la primera misión tripulada con alunizaje, lo cual no ocurre desde la misión Apolo 17 en 1972. Los astronautas estarán una semana en la Luna realizando estudios científicos antes de volver a la Tierra.
Por otro lado, el Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO, por sus siglas en inglés) de la NASA fue lanzado el 18 de junio de 2009 para sobrevolar la Luna y así recopilar datos de cómo va cambiando la superficie lunar debido a impactos de meteoritos y a los lunamotos. El LRO aún está en funcionamiento, aquí puedes ver en tiempo real a este orbitador lunar. El LRO creó un mapa 3D de la Luna para analizar posibles lugares de futuros alunizajes, así como también sondear regiones como cráteres donde pueda haber hielo.
Así como nuestras madres y padres pudieron ver en televisión a finales de los 60’s al primer hombre sobre la Luna, con Artemis 3 nuestra generación podrá ver desde una computadora, o desde la practicidad de nuestros teléfonos celulares cómo los seres humanos volvemos a pisar el suelo de esa diosa blanca que veneramos desde la antigüedad y que nos acompaña de por vida en nuestro viaje espacial sobre esta gran roca que llamamos hogar.
- Amy C. Barr, “On the origin of Earth’s Moon”, 07 septiembre 2016 ↩︎
- Robin M. Canup, “Simulations of a late lunar-forming impact”, abril 2004 ↩︎
- Starwalk Space, “Calendario Lunar” ↩︎
- NASA, “May 15-16, 2022 Total Lunar Eclipse: Shadow View”, 24 marzo 2022 ↩︎
- Cliff Frohlich y Yosio Nakamura, “The physical mechanisms of deep moonquakes and intermediate-depth earthquakes: How similar and how different?”, 21 febrero 2009 ↩︎
- Gordon Johnston, “Moon Missive: The Next Full Moon is a Super Blue Blood Moon, the Snow Moon, or the Hunger Moon”, 29 enero 2018 ↩︎
- NASA, “Superluna, luna roja, luna azul y luna de cosecha”, 29 marzo 2024 ↩︎
- Asesora científica: Andrea Jones, “Moon Composition” ↩︎
- Bruce McClure y Deborah Byrd, “What’s a Blue Moon? The next one is August 19”, 15 agosto 2024 ↩︎
- The European Space Agency, “El polo Sur lunar salpicado de cráteres” ↩︎
- NASA, “The Apollo Program” ↩︎
- Claire A. O’Shea, “NASA Names Astronauts to Next Moon Mission, First Crew Under Artemis”, 03 abril 2023 ↩︎
Esta entrada tiene 3 comentarios
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Completo, ameno, interesante. Lo disfruté totalmente. Siempre una narrativa fácil de seguir para los entusiastas y no tan conocedores del tema. Muy recomendado.