Introducción

La luna es el compañero más constante de la Tierra y el objeto celeste más fácil de encontrar en el cielo nocturno. El ritmo de las fases de la luna ha guiado a la humanidad durante milenios; por ejemplo, los meses del calendario equivalen aproximadamente al tiempo que se tarda en pasar de una luna llena a la siguiente. Pero la órbita y las fases de la luna pueden parecer misteriosas. por ejemplo, la luna siempre nos muestra la misma cara, pero siempre cambia de tamaño, ya que la cantidad que vemos depende de la posición de la luna en relación con la Tierra y el sol.

Desarrollo del tema

1. Origen de la luna

Antes de la era moderna de la astronáutica, los científicos desarrollaron tres teorías principales sobre el origen de nuestro satélite: fisión de la Tierra, formación en una órbita cercana a la Tierra y formación lejos de la Tierra. En 1975, después de analizar las rocas lunares y los primeros planos de la Luna, los científicos propusieron la teoría del impacto planetesimal, que en la actualidad se presenta como la más verosímil.

La Luna órbita a la Tierra a una distancia media de 384.403 km. y a una velocidad media de 3.700 km/h. Completa su vuelta alrededor de la Tierra en una órbita elíptica en 27 días, 7 horas, 43 minutos y 11,5 segundos con respecto a las estrellas.

Para cambiar de una fase a otra similar, o mes lunar, la Luna necesita 29 días, 12 horas, 44 minutos y 2,8 segundos. Como la Luna tarda en dar una vuelta sobre su eje el mismo tiempo que en dar una vuelta alrededor de la Tierra, en realidad, siempre es la misma cara de la Luna la que se ve desde la Tierra. Aunque la Luna aparece brillante, sólo refleja en el espacio el 7% de su luz. este poder de reflexión, o albedo, de 0,07 es similar al del polvo de carbón.

La Luna es el único objeto en el Sistema Solar que los humanos han visitado. La llegada del hombre a la Luna es un acontecimiento históricos del siglo XX. El 21 de Julio de 1969 Neil Armstrong se convirtió en el primer humano en pisar la superficie lunar, culminando un esfuerzo de mas de 10 años del programa espacial estadounidense. En los siguientes dos años y medio una docena de astronautas llegaron a la superficie lunar, siendo la última misión de este tipo la Apolo 17, en Diciembre de 1972.

¿Por qué la Luna siempre se ve diferente?

La forma en que la Luna nos mira está cambiando continuamente. Se mueve por el cielo rápidamente en el transcurso de una noche. Y de noche en noche sube y baja en diferentes momentos y en diferentes partes del cielo. Más vívidamente, toda su apariencia cambia en el transcurso de dos semanas, transformándose de un círculo brillante a un círculo cortado por la mitad y finalmente desvaneciéndose hasta quedar en nada.

Todos estos cambios parecen complicados, pero cada uno puede explicarse pensando en dónde se encuentran la Tierra, el Sol y la Luna entre sí.

2. Cambiando de posición en el cielo

Si primero pensamos en la Luna en relación con la Tierra, podemos explicar cómo parece viajar por el cielo en el transcurso de una noche y por qué sale y baja en diferentes momentos y en diferentes lugares.

El primer bit es fácil. Al igual que el Sol y las estrellas nocturnas, la salida aparente de la Luna por el este y la puesta por el oeste cada día no se debe a la órbita de la Luna alrededor de la Tierra, sino al giro de la Tierra. La órbita lunar es más lenta y más difícil de ver, pero aún puede detectarla. Al mirar dónde está la Luna en relación con las estrellas en el fondo una noche, y luego compararla varias horas más tarde o la noche siguiente, notará que se ha movido hacia el este. Este movimiento es desde la órbita de la Luna, que tarda 27 días, 7 horas y 43 minutos en completar el círculo.

Hace que la Luna se mueva entre 12 y 13 grados al este todos los días. Este cambio significa que la Tierra tiene que girar un poco más para poder ver la Luna, razón por la cual la salida de la Luna es aproximadamente 50 minutos más tarde cada día. A medida que sale en un momento posterior, la Luna aparece en una parte diferente del cielo.

A medida que la tierra y la luna giran alrededor del sol, los lados que miran al sol en cualquier momento dado se iluminan.

3. Fases de la luna

Para entender por qué cambia la apariencia de la Luna, necesitamos traer al Sol. Al igual que los planetas, solo vemos la Luna porque refleja la luz del Sol. Y así como tenemos la mitad del planeta iluminado y la otra en la oscuridad en cualquier momento, el Sol siempre está brillando en la mitad de la Luna. Esto significa que no hay un lado oscuro de la Luna, solo un lado opuesto a la Tierra.

Sin embargo, desde la Tierra, parece que la Luna pasa por diferentes fases de iluminación. Si estás en el hemisferio norte, el lado derecho de la Luna crece con luz desde una media luna hasta un semicírculo y luego una forma gibosa (más que un semicírculo pero menos que un círculo completo) hasta que finalmente se convierte en una gloriosa luna llena. Este proceso se llama ‘depilación’ y dura alrededor de quince días. Y luego sucede lo contrario en el lado izquierdo cuando la parte iluminada se reduce a nada, conocida como ‘luna nueva’. Este proceso se llama ‘menguante’.

Como la vista desde el hemisferio sur es al revés, la Luna crece por la izquierda y mengua por la derecha. Esto muestra claramente que no es la Luna sino nuestro punto de vista en la Tierra el que cambia, y explica las fases que vemos.

Por ejemplo, una luna nueva ocurre cuando la Luna está entre la Tierra y el Sol. Toda la cara oculta de la Luna está iluminada por el sol, pero nosotros vemos (o más bien no vemos) la cara que está en plena sombra. Durante una media luna, vemos la mitad del lado diurno de la Luna. La otra mitad brilla en dirección opuesta a la Tierra. El hecho de que a veces podamos detectar un tenue contorno de las secciones oscuras de la Luna cuando no está llena se debe a que parte de la luz del Sol rebota en la Tierra e ilumina ligeramente a nuestro compañero lunar. El efecto se llama ‘Earthshine’.

Mercurio, Venus y Marte también tienen fases similares a la Luna que se pueden observar en ciertos momentos con un telescopio. Y la Tierra también tiene fases. Cuando los astronautas del Apolo miraron hacia atrás a la Tierra desde la Luna, no solo vieron un globo, sino que se maravillaron con las Tierras crecientes, gibosas, llenas y nuevas, según la fase por la que atravesaba nuestro planeta.

Al igual que todos los planetas, la Luna no emite luz propia. La luz que vemos en ella es la que refleja el Sol en su superficie. El movimiento de la Luna es de oeste a este alrededor de la Tierra, en el mismo sentido de rotación del planeta. Veamos cuáles son las fases de la Luna:

• Luna Nueva: en esta fase no vemos ninguna parte iluminada de ella y se da cuando la Luna pasa entre el Sol y la Tierra, siempre siguiendo su órbita alrededor de la Tierra.
• Cuarto Creciente: es cuando la Luna ha completado un cuarto de su órbita alrededor de nuestro planeta y alcanza una posición de 90¼ al este del Sol.
• Luna Llena: una semana después de cuarto creciente, el disco de la Luna se ve completamente iluminado; es decir, con su cara visible frente al Sol.
• Cuarto Menguante: es cuando, una semana después de la fase anterior, solo se ve la mitad del disco de la Luna.

Al pasar 29 días y medio desde esta última fase, la Luna vuelve a su posición entre el Sol y la Tierra y comienza un nuevo ciclo.

En sintonía

Entonces, la apariencia y la posición de la Luna cambian según la forma en que la Tierra y la Luna orbitan alrededor del Sol y el hecho de que la Tierra gira una vez cada 24 horas. Pero con todo este giro y órbita, surge la pregunta: ¿por qué no vemos a la Luna girando también? De hecho, aunque siempre vemos el mismo lado de la Luna, la Luna está girando. Gira exactamente a la misma velocidad que su órbita: una revolución cada 27 días. Efectivamente, su día es tan largo como su año.

Esto no es una coincidencia. Se llama ‘rotación sincrónica’ y es el resultado del tira y afloja gravitacional entre la Tierra y la Luna. En el pasado distante, la Luna giraba rápidamente cerca de la Tierra. Pero luego la gravedad de la enorme masa de la Tierra comenzó a hacer efecto. Las fuerzas de marea permitieron que la Luna se alejara de la Tierra en su órbita y ralentizaron su giro. Finalmente, la Luna llegó a un punto en el que un lado siempre miraba hacia la Tierra.

Las mismas fuerzas que hicieron que la Luna mostrara siempre la misma cara a la Tierra continúan influyendo en la Luna y la Tierra hoy. La Luna todavía se aleja unos centímetros al año. Sin embargo, lo que es más sorprendente es que el tira y afloja gravitacional de la Luna y la Tierra también está ralentizando un poco la rotación de la Tierra. Si no fuera por la eventual desaparición del Sol, esto continuaría hasta que la Tierra y la Luna estuvieran «bloqueadas por mareas». En esta situación, tanto la Luna como la Tierra girarían al mismo ritmo durante 47 días, mostrando la misma cara entre sí por el resto de su existencia.