De los caldeos al Apolo 11 y a los conspiranoicos: La importancia de la Luna

0
360
La Luna está anclada gravitacionalmente a la Tierra, siempre muestra una misma cara hacia nosotros. (NASA)
13 min. de lectura

 

Si un hipotético observador, pudiera mirar el cielo nocturno antes de que hayan pasado 50 millones de años desde la formación de la Tierra, sin duda alguna le sorprendería la ausencia de ese enorme y brillante objeto que en la actualidad (de forma inmediata) capta nuestra atención, la Luna.

Así es. Nuestro planeta, en sus primeros 50 millones de años, no tenía satélites o por lo menos no contaba con una luna tan grande como la que tenemos en la actualidad.
Pero, ¿cómo se formó la Luna y cuál es su origen?

Al realizar un paseo mental por el Sistema Solar y centrarnos en las lunas de los planetas, es muy difícil no darse cuenta que nuestra luna es muy peculiar. Si tomamos como ejemplo a Saturno podemos explicar el origen de sus lunas como un minisistema solar.

Donde el material gaseoso primigenio se fue condensando alrededor del planeta hasta formar las lunas heladas, en el caso de Marte, que tiene 2 piedras irregulares (asteroides) como satélites, la conclusión más simple a la que podemos llegar es que la gravedad el planeta rojo capturó a Fobos y Deimos.

Tanto en el caso de Saturno como el de los otros planetas del Sistema Solar que tienen satélites, las lunas están en el orden de menos de la milésima parte de la masa del planeta que orbitan. Dicho de otro modo la masa del satélite es insignificante comparada con la de su planeta.

La Luna en cambio es enorme, tiene casi una 1/80 parte de la masa de la Tierra y su diámetro representa casi el 25% del diámetro terrestre. Estas peculiaridades de nuestro satélite han intrigado a los astrónomos por mucho tiempo, a lo largo de 2 siglos fueron varias las hipótesis que han tratado de explicar el problema del tamaño de nuestra luna.

Si vemos como ejemplo a Saturno podemos explicar el origen de sus lunas como un minisistema solar. (Flickr)

En 1878 George Howard Darwin (hijo del famoso naturalista Charles Darwin) propuso que una Tierra joven y aún con una superficie caliente y no del todo sólida, giraba tan rápido sobre su eje que una parte se separó y fue lanzada al espacio entrando en órbita alrededor de lo que quedo del planeta.

Con el tiempo el pedazo de la Tierra lanzado al espacio se enfrió y se formó la Luna.

Otro posible origen de nuestro satélite estaba explicado por la teoría de la captura. En este escenario, un planetésimo se formaba independientemente de la Tierra, pero de alguna manera pasaba cerca de nuestro planeta y era capturado por su gravedad, haciendo entrar al planetésimo en órbita alrededor de la Tierra.

La tercera hipótesis explica la aparición de la Luna por acreción; en ella la Luna se formó en su lugar actual a partir de la nube de escombros que rodeaba la Tierra, con el paso del tiempo este material se agregó a la masa lunar por acreción, hasta que finalmente la Luna limpió toda su órbita de los escombros.

Para saber cuál de las hipótesis era la correcta se necesitaban muestras de suelo lunar. Recoger dichas muestras implicaba ir a otro mundo, uno que dista unos 400.000 km de la Tierra. Por lo tanto las misiones Apolo fueron determinantes para conocer el origen de la Luna.

Así como hay personas que afirman que la Tierra es plana (no conocen la demostración que hizo Eratóstenes hace ya más de 2.000 años), hay personas que mantienen que la llegada del hombre a la Luna es un timo, un engaño. A pesar de eso, los científicos cuentan con más de 381 kg de material lunar traídos a la Tierra por las misiones Apolo (habría que sumarle otros 100 g traídos por 3 misiones Luna de la extinta Unión Soviética).

Las muestras recolectadas de la Luna han proporcionado evidencia importantísima sobre el origen de nuestro peculiar satélite.

El regolito lunar analizado en los laboratorios terrestres

El material traído por las 6 misiones Apolo que pudieron alunizar con éxito tiene características muy especiales, las cuales podemos resumir brevemente.

Para saber cuál de las hipótesis sobre nuestro satélite era la correcta se necesitaban muestras de suelo lunar. Se consiguieron más de 380 kg en total. (NASA)

En primer lugar, carecen de lo que se llama materiales volátiles, no contienen una sola gota de agua. El carbono, el hidrógeno, el nitrógeno y el azufre están ausentes también. Estos elementos tienden a vaporizarse con el calor, así que muy probablemente un enorme impacto o explosión eliminó los volátiles de las muestras lunares.

Otro hallazgo clave en las muestras lunares fue el oxígeno, mejor dicho la distribución de sus isótopos. Un núcleo atómico está compuesto por protones que tienen carga positiva y neutrones con carga nula. Un elemento de la tabla periódica está definido por el número de protones que posee en el núcleo, dicho número es único y en el caso del oxígeno ese valor es igual a 8.

Todos los átomos de oxígeno tienen 8 protones, pero varían en la cantidad de neutrones, la variación en el número de neutrones en el núcleo atómico define lo que es un isótopo. El 99,7 % de todo el oxígeno del Universo tiene 8 protones y 8 neutrones, es el oxígeno-16, el porcentaje restante se distribuye entre los isótopos oxígeno-17 y oxígeno-18 con 9 y 10 neutrones respectivamente.

Cuando un material que contiene oxígeno cambia de estado, de sólido a líquido o de líquido a gaseoso, se alteran las proporciones de los isótopos, esto ocurre porque el oxígeno-16 tiene menos masa y se puede mover con mayor libertad que el oxígeno-18 que es más pesado.

Cuando nuestro Sistema Solar se estaba formando, las colisiones entre los planetésimos eran muy comunes, provocando que las proporciones de isótopos de oxígeno varíen, por lo tanto existe una relación entre el oxígeno-16 y el oxígeno-18 dependiendo del lugar que ocupa un determinado objeto en el sistema solar, esta proporción varía con la distancia al Sol y es distinta de planeta en planeta.

El análisis del regolito lunar muestra que la relación de isótopos de oxígeno es iguales a la relación que se puede encontrar en las rocas terrestres, indicando que nuestro planeta y la Luna se formaron a una misma distancia del Sol. Las misiones lunares determinaron también que el núcleo de hierro que tiene nuestro satélite es muy pequeño.

Una nueva teoría

Teniendo a mano los resultados obtenidos de las muestras lunares y las mediciones realizadas por los instrumentos, tanto a bordo de las naves que llegaron hasta la Luna como de aquellos que fueron instalados en la superficie de nuestro satélite, los científicos construyeron una nueva hipótesis sobre el origen de la Luna.

Habría que afirmar también que las 3 teorías nombradas anteriormente no son coherentes con la física: Las simulaciones y los cálculos demuestran que ninguna puede explicar suficientemente la formación de nuestro satélite.

La falta de los elementos volátiles indicaba una gran explosión o un enorme impacto, la relación entre los isótopos de oxígeno mostraba que el sistema Tierra / Luna se había formado a una misma distancia del Sol y finalmente el pequeño núcleo de hierro de la Luna nos daba una nueva pista sobre cómo llegó a formarse nuestro satélite.

Todas estas piezas del rompecabezas fueron unidas por los científicos planetarios, los cuales formularon lo que comúnmente llamamos la Teoría del Impacto.

El siguiente es un resumen del escenario que nos presenta dicha teoría. Un planetésimo de tamaño entre 2 y 4 veces el diámetro de Marte compartía la misma órbita que la Tierra, dicha condición no se podía mantener por mucho tiempo dada las leyes de la mecánica celeste, así que en determinado momento este planetésimo que suele ser llamado Theia impactó contra la Tierra.

La mayor parte del núcleo de Theia se fusionó con el núcleo original de nuestro planeta. Una enorme e incandescente masa de rocas fue expulsada al espacio, esta masa estaba compuesta por material terrestre y de Theia.

Con el tiempo todo ese material formó la Luna, una Luna que en sus orígenes estuvo a poco más de 24.000 km de la superficie terrestre. Vista desde la Tierra, la Luna tenía un tamaño angular de 8 grados (16 veces más grande de lo que la vemos ahora) y provocaba tremendas mareas sobre una Tierra que no era ni sombra del azul planeta que es hoy en día.

En aquel remoto tiempo la Tierra giraba sobre su eje cada 5 horas (el año tenía en promedio unos 1.750 de estos cortos días), pero luego del impacto de Theia y la formación de la Luna, las condiciones cambiaron.

La joven luna tiraba gravitacionalmente de nuestro planeta y el efecto marea hacia que al mismo tiempo, la velocidad de rotación de la Tierra disminuya y aumente la distancia que nos separaba de la Luna, ambos efectos eran necesarios para que se conserve lo que en física se llama Momento Angular.

Actualmente a la Tierra le toma girar sobre su eje 24 horas y la Luna se sigue alejando de nosotros a una razón de 3,82 centímetros por año. Evidencia complementaria a favor de la menor duración de los días terrestres la podemos encontrar en los arrecifes de coral, existen especies de corales que muestran líneas de crecimiento que indican los ciclos día/noche o los ciclos anuales.

Fósiles de corales con una antigüedad de 400 millones de años muestran unas 400 líneas anuales, evidencia de que en aquel momento la taza de rotación del planeta estaba alrededor de las 22 horas. Los corales modernos muestran 365 líneas por año (días de 24 horas).

La teoría del impacto sostiene que en determinado momento que Theia (planetésimo) impactó contra la Tierra. (Everything is Electric)

También tenemos las Ritmitas Mareales, que son sedimentos formados por los depósitos de finos materiales durante las mareas y dan cuenta de los ciclos diarios y anuales de estas. Estudios realizados sobre ritmitas de 900 millones de años del cañón Big Cottonwood en Utah (EEUU), muestran tazas de rotación terrestre de 18,9 horas y años de 464 días.

La duración de los días está relacionada con la distancia que hay entre nuestro planeta y la Luna, es así como los investigadores saben que en un pasado muy lejano nuestro satélite estuvo mucho más cerca de nosotros y con el paso del tiempo se fue alejando. Manteniendo una taza de recesión similar a la que actualmente podemos medir con la luz de un láser disparado desde un observatorio terrestre y que rebota en un espejo dejado en la Luna por la misión Apolo 11.

La teoría del impacto explica bastante bien los resultados obtenidos de las muestras lunares, la falta de volátiles, el pequeño núcleo de hierro la Luna, la inclinación del eje terrestre y el hecho de que la Luna se aleja de nuestro planeta. Si bien las simulaciones de impacto corridas en súper computadoras tienen variantes, la comunidad científica acepta que un evento catastrófico como un impacto (o más de uno) fue lo que dio origen al único satélite natural de la Tierra.

Consecuencias de la formación de la Luna

Como habíamos comentado anteriormente, el hecho de que la Luna exista provocó que la velocidad de rotación de la Tierra disminuya enormemente, pasamos de unos cortos días de 5 horas, al de 24 que tenemos en la actualidad.

Muy probablemente los días de 5 horas no son propicios para que en un planeta se desarrolle la enorme variedad de formas de vida que tiene la Tierra. Con el planeta girando a gran velocidad sobre su eje se esperaría un clima mucho más caótico. Sin la Luna, la inclinación del eje de rotación terrestre sería inestable, la Tierra se bambolearía como un trompo, esto también tendría graves consecuencias sobre el clima.

Se estima también que el impacto con Theia permitió que una parte de los metales pesados componentes de la corteza original de la Tierra no se hundieran hasta el núcleo y quedaran depositados cerca de la superficie permitiéndonos explotarlos en la actualidad.

La Luna también estimuló a los seres humanos a realizar sus primeros cálculos, a contar los días en calendarios lunares y así dar cuenta de los ciclos, las siembras, las cosechas, los tiempos de seguía y de lluvia. Los antiguos caldeos ya contaban con medios para calcular la ocurrencia de los eclipses. Por todo esto podemos decir que nuestro satélite también influyó de cierta manera en el desarrollo mental de nuestra especie.

Características de la Luna

Nuestro satélite describe una órbita elíptica alrededor de la Tierra, en el momento en que está más alejado (el apogeo) su distancia a la Tierra es de poco más de 405.504 km; en cambio cuando está en el perigeo (su punto más próximo al planeta) se acerca hasta unos 363.296 km.

La órbita lunar esta inclinada con respecto a la órbita terrestre (la eclíptica) unos 5.9º, los 2 puntos en los cuales el plano de la órbita lunar corta el plano de la órbita terrestre se llaman nodos. Los nodos no son fijos, se desplazan sobre la eclíptica completando una vuelta aproximadamente cada 18 años.

Cuando estos nodos están alineados con el Sol y con la Tierra y la Luna pasa por uno de ellos o está muy cerca de alguno de los nodos se producirá un eclipse, ya que en ese momento el Sol, la Terra y la Luna estarán sobre una línea imaginaria.

La Luna está anclada gravitacionalmente a la Tierra, siempre muestra una misma cara hacia nosotros, sus tiempos de rotación y de translación son equivalentes, ambos duran 27 días y 7 horas (mes sideral). El mes sinódico es el tiempo que tarda la Luna en volver a una misma fase, el tiempo entre 2 Lunas Nuevas por ejemplo, el valor del mes sinódico es de 29 días y 12 horas.

A la variación de la iluminación del contorno lunar que podemos observar desde la Tierra la llamamos fases lunares. Se inicia con la Luna Nueva o Novilunio que es cuando nuestro satélite está del lado del Sol y alineado con la Tierra, la Luna está (en términos de perspectiva) tan cerca del Sol que la luz de nuestra estrella no nos deja verla. Si las órbitas terrestre y lunar hubieran estado en un mismo plano, en cada Luna Nueva ocurriría un eclipse de Sol.

Seguidamente nuestro satélite continúa el camino por su órbita y el Sol la ilumina por un costado, produciéndose la Luna Creciente (vista desde el hemisferio Sur, la Luna se ve como una “C”). Pasadas 2 semanas contando desde la Luna Nueva, nuestro satélite se alinea nuevamente con el Sol y la Tierra, pero esta vez estando del lado de nuestro planeta produciéndose la Luna Llena. Otra vez, si ambos objetos celestes estuvieran en el mismo plano en cada Luna Llena tendríamos un eclipse total de Luna.

Después de la Luna Llena, la parte del disco lunar iluminado disminuye con el paso de los días, la Luna alcanza la fase de Luna Menguante, el Sol la ilumina nuevamente por un costado y desde nuestro hemisferio la forma de la Luna se asemeja a una “D”.

Aunque popularmente se diga que “el Sol sale de día y la Luna de noche”, nuestro satélite es visible tanto durante el día como en la noche, dependiendo de en qué punto de su fase esté. El día antes de la Luna Nueva y el día siguiente a esta, la Luna es visible, pero observarla se complica por su cercanía al Sol.

El día de Luna Nueva no podemos ver a nuestro satélite (salvo durante un eclipse de Sol). Por lo tanto son solo 3 días durante el mes los que podemos decir que la Luna no se ve. Las lunas crecientes se observan hacia el Oeste poco después de la entrada del Sol y se mantienen visibles durante la primera parte de la noche.

La Luna Llena es reconocible por el hecho de que aparece por el Este cuando el Sol se pone por el Oeste. Las lunas menguantes más viejas se ven durante la última parte de la noche y las primeras horas del día (a plena luz del Sol).

Como la Luna se mueve alrededor de la Tierra a gran velocidad, a unos 1.000 km por segundo, si la observamos con atención durante la noche notaremos que cambia de posición con respecto a las estrellas, este rápido movimiento también hace que nuestro satélite tarde en ocupar la misma posición en el cielo 50 minutos más tarde a medida que pasa el tiempo, este hecho es el que permite que la veamos a distintas horas del día.

Por ejemplo si hoy la Luna Llena sale por el horizonte este a las 19:00 horas, mañana nuestro satélite emergerá por el mismo horizonte muy cerca de las 20:00. Resumiendo, cada día la Luna acumula 50 minutos de atraso.

Las fases lunares son producto de la variación de la iluminación del contorno del satélite naturales. (Kosmos México)

Las misiones Apolo

El 17 de diciembre de 1903 Orville Wright se convirtió en la primera persona en lograr un vuelo controlado de un objeto más pesado que el aire propulsado por medios propios. Casi 60 años después, el 12 de septiembre de 1962, John F. Kennedy aseguró en un histórico discurso que antes de que finalice esa década los Estados Unidos llevaría a un hombre a la Luna y lo regresaría sano y salvo a la Tierra.

La llegada del ser humano a nuestro satélite es uno de los mayores logros científicos y tecnológicos de nuestra especie, participaron de dicho proyecto decenas de miles de técnicos y científicos inspirados por las palabras de un asesinado presidente. Si bien, al momento del discurso de Kennedy los Estados Unidos aun no habían logrado orbitar la Tierra con una nave tripulada, les bastó menos de 10 años coronar con tremendo éxito los esfuerzos por conquistar la superficie lunar.

Las teorías conspiranoicas que mantienen la grosera idea de que todo el proyecto Apolo no fue más que un enorme fraude son ideas totalmente sin sentido. Las objeciones de los conspiranoicos han sido contestadas una por una por la NASA, por científicos independientes de dicha administración, por divulgadores y por aficionados a la astronomía. Inexplicablemente, las ideas conspiranoicas siguen en pie y no son pocas las personas que creen en ellas.

Hay 2 hechos que no necesitan explicaciones complejas y son sencillos de entender, la mayoría de las veces o casi nunca son nombrados por los conspiranoicos. El primero de ellos se refiere al momento político que se estaba viviendo cuando el Apolo 11 tocó suelo lunar. En esa época, la Guerra Fría estaba en pleno apogeo y los rusos jamás objetaron el éxito de la misión Apolo 11.

El gobierno de la ex Unión Soviética debió ser el primero en denunciar el engaño, contaban con científicos y técnicos enormemente calificados que seguro deberían ser más difíciles de engañar que los actuales youtubers conspiranoicos. La ex Unión Soviética no hubiera desaprovechado usar el supuesto engaño como propaganda en contra de los Estados Unidos.

El segundo hecho nunca mencionado por estos amantes de las conspiraciones es la forma en que el polvo lunar se mueve y que se puede apreciar en las filmaciones de los astronautas que estuvieron en la Luna. La forma en que el polvo lunar se mueve al ser pateado por los astronautas o al patinar las ruedas de los rovers lunares no se pueden recrear en la Tierra, no hay “movie magic” actual o de la década de 1960 que pueda simular o emular el movimiento del polvo en la débil gravedad lunar.

El polvo en la Luna no se mueve como el polvo en la Tierra. La Luna solo tiene 1/6 de la gravedad de la Tierra, así la única manera de lograr las tomas del movimiento peculiar del polvo lunar es (esta demás decirlo) en la Luna.

Y ya que estamos hablando de cómo se mueven las cosas en la Luna o en poca gravedad, hay que olvidar esas imágenes de las películas en que los seres humanos y las cosas se mueven en cámara lenta cuando están en el espacio. Eso no es más que un recurso de Hollywood usado para reforzar la idea de la falta de gravedad.

Moverse en cámara lenta no es moverse con poca gravedad, no hay que confundir una cosa con otra.

Fueron 6 las misiones Apolo que alunizaron, gracias a ellas 12 seres humanos pusieron el pie en otro mundo. Actualmente hay un renovado interés por regresar a la Luna, ojalá Urania nos permita ver que personas de nuestra generación vuelvan a recorrer la “maravillosa desolación” de la Luna y callen para siempre las afirmaciones sin sentido de los conspiracionistas.

Finalmente “Hemos venido en paz en nombre de toda la Humanidad” dice la placa dejada en la Luna por la misión Apolo 11, que arribó a nuestro peculiar satélite el 20 de julio de 1.969. Este año se cumplen 50 años de aquella valiente y memorable aventura.

Estén atentos, estimados lectores: La gran cantidad de aficionados a la astronomía con que cuenta nuestro país estará organizando varios eventos para recordar la llegada del hombre a la Luna.

Buenos cielos.

El astronauta Buzz Aldrin saluda a la bandera de Estados Unidos, en la Luna, durante la misión Apolo 11. (Wikimedia)

Referencias

-Hazen, R. (2014). La Historia de la Tierra los primeros 4.500 millones de años. Océano.

-Hsiang-Wen, H. (2012). Ballistic motion of dust particles in the Lunar Roving Vehicle dust trails. American Journal of Physics 80, 452.

-Raluca, R., Oded, A., & Hagai B., P. (2017) A multiple-impact origin for the Moon. Nature Geoscience volume10, pages89–94.

 

¿Qué te pareció este artículo?

1 estrella2 estrellas3 estrellas4 estrellas5 estrellas (3 votos, promedio: 5,00 de 5)
Compartir artículo:

Dejar respuesta

Please enter your comment!
Please enter your name here