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| Superluna sobre la plaza de Cervantes en Alcalá de Henares |
Después de la publicación de mi
reciente artículo sobre la pasada superluna, amigos, familiares y lectores me
han tomado por un oráculo astronómico y me lanzan preguntas de lo más
interesante. Selecciono algunas:
¿Por qué vemos siempre
la misma cara de la Luna?
¿Por qué la cara
oculta de la Luna tiene menos cráteres que la cara que siempre vemos?
¿Por qué la Luna (y la
Tierra y todos los planetas) son esferas casi perfectas?
¿Por qué los cráteres
de la superficie lunar son redondos?
Haré los deberes. Me estudiaré las respuestas y en sucesivos artículos intentaré responderlas con la mayor brevedad de
la que sea capaz. Empezaré por las dos primeras.
¿Por qué vemos siempre la misma cara de la Luna?
Considérese el ejemplo de un tiovivo especial en el que se dieran tres
situaciones:
a) Va usted subido en un
elemento de la plataforma giratoria del tiovivo mirando siempre hacia el eje de
giro del carrusel.
b) El elemento del
tiovivo en el que va subido es una taza que gira sobre sí misma dando vueltas y
más vueltas.
c) En el centro del
carrusel, es decir, junto al eje, pero sin estar subido a la plataforma
giratoria, hay un observador que, levantado sobre una pequeña plataforma concéntrica
a la mayor, pero totalmente independiente de ella, gira sobre sí mismo.
Cuando el tiovivo esté funcionando, usted estará realizando dos movimientos
u órbitas: un movimiento de traslación alrededor del eje de la plataforma
principal y, como va dentro de una taza giratoria, un segundo movimiento de rotación
cuyo eje es usted mismo.
Ajeno al movimiento de la plataforma, el observador solo rotará sobre sí
mismo y podrá verlo a usted… mientras pueda, claro, porque llegará un momento
en que usted, en su movimiento de traslación, irá escapando poco a poco de su
ángulo de visión hasta situarse a su espalda, momento en el que lo habrá
perdido completamente de vista. Esa ocultación progresiva de nuestro satélite
se refleja en los cambios aparentes de su porción visible iluminada por la
Tierra y el Sol, unos cambios que constituyen las fases lunares de las que me
ocuparé en otra ocasión.
Volvamos a nuestro tiovivo. Sustituya la Luna por usted y al observador
central por la Tierra (haga abstracción de que la Tierra gira también a través
del Sol, porque para lo que aquí nos importa es irrelevante) y ya puede hacerse
una idea cabal de los movimientos relativos de uno con respecto al otro. Veamos
ahora la velocidad y la sincronía o asincronía de los tres movimientos
implicados.
Aunque la Tierra realiza su movimiento de traslación alrededor del Sol
a una velocidad escalofriante (107.000 km/h), rota sobre sí misma a una
velocidad más de sesenta veces inferior (1.700 km/h), lo que hace que cualquier
punto de la superficie terrestre haga un giro completo cada 24 horas. El
movimiento de la Tierra es independiente de los movimientos de la Luna, es
decir unos y otros son asincrónicos.
Para comprobarlo, mire
la imagen superior izquierda de este video que presenta en tiempo real los
movimientos de la Luna a lo largo de 2023.
En cambio, ambos movimientos lunares son sincrónicos, porque la
velocidad de traslación es la misma que la de rotación: la Luna da una vuelta
completa alrededor de su eje en aproximadamente 27,32 días (mes sidéreo), el
mismo tiempo que emplea en completar una órbita alrededor de la Tierra. Gracias
a eso vemos siempre la misma cara de la Luna y, de paso, le dimos la
oportunidad a Pink Floyd para crear uno de sus mejores discos The dark side of the Moon.
Por si no he explicado bien los movimientos relativos de la Tierra y su
satélite, vean este
vídeo breve y didáctico.
¿Por qué la cara oculta de la Luna tiene menos cráteres que la visible?
El próximo mes de octubre se cumplirán 64 años desde que la sonda espacial soviética Luna 3 enviara a la Tierra las primeras imágenes de la cara oculta. Cuando llegaron las primeras imágenes, los técnicos descubrieron que en ese lado inexplorado había valles, montañas y cráteres, pero ninguno de los muchos mares inertes característicos de la cara lunar visible.
En este video puede ver el lado oculto de la Luna desde su Polo Sur filmado por la cámara de una de las naves gemelas GRAIL, lanzadas por la NASA en 2012.
El enigma de la ausencia de mares lunares tardó más de medio siglo en resolverse. En 2014 unos astrónomos lo desvelaron en un artículo que dejo en este enlace. En resumen, lo que allí se concluía era que la ausencia de mares en el lado oculto se debía a una diferencia en el espesor de la corteza lunar originada desde el mismo momento de la formación lunar.
La historia comienza hace 4.500 millones de años, cuando Theia, un
objeto sideral del tamaño de Marte, chocó violentamente contra la Tierra. En
aquel colosal Armagedón, capas externas de la Tierra y de Theia salieron
disparadas hacia el espacio; con el tiempo algunas de ellas se ensamblaron y formaron
la Luna. Ni que decir tiene que después del enorme impacto Tierra y Luna
estaban muy calientes. La Tierra y Theia no sólo se derritieron; partes
de ellas se convirtieron en vapor, creando un disco de roca, magma y vapor
alrededor de nuestro mundo.
La Luna, de tamaño mucho más pequeño, se enfrió más rápidamente. La
Tierra todavía caliente a más de 2.500 grados centígrados, emitía calor hacia
el lado próximo de la Luna. El lado contrario, más alejado de aquella Tierra en
ebullición, se enfrió lentamente, mientras que el que miraba hacia nuestro
planeta se mantenía fundido, creando una diferencia de temperatura entre las
dos caras, un fenómeno térmico que cualquiera puede comprobar arrimando el
trasero a las resistencias de una estufa.
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| Mapa en relieve de la Luna creado a partir de datos de la sonda japonesa Kaguya |
Esa diferencia fue decisiva para la formación de la capa más externa de
la Luna, la corteza, que contiene altas concentraciones de aluminio y calcio. Como
la cara ahora visible estaba todavía demasiado caliente, ambos elementos se
condensaron preferentemente en la atmósfera de la relativamente fresca parte que
ahora permanece oculta.
Cientos de millones de años más tarde, aluminio y calcio se combinaron
con los silicatos en el manto lunar para formar un tipo de feldespatos que, a
modo de armadura o cáscara, formaron la corteza lunar. Por eso, corteza de la
cara oculta, que como consecuencia de la mayor concentración de aluminio y
calcio posee más feldespatos, es más gruesa.
Actualmente la Luna, ya completamente fría, no está fundida bajo superficie,
pero cuando comenzó a formarse y sufría el impacto de grandes meteoritos, debajo
de su corteza yacía un océano de magma hipercalentado a presión comparable al
que existe en el manto
terrestre y que aflora en superficie por las placas tectónicas y con la
erupción de los volcanes.
Los impactos de los meteoritos sobre la antigua Luna todavía
recalentada liberaron grandes mantos de lava basáltica que formaron los característicos
mares lunares de la cara visible. Los meteoritos también golpearon la cara
oculta, pero como la corteza era allí demasiado gruesa, resistió los impactos sin
que brotaran grandes coladas de basalto magmático: por eso esa cara lunar está
repleta de valles, cráteres y montañas, pero casi falta de mares.
Más respuestas en la próxima entrega. ©Manuel Peinado Lorca.
@mpeinadolorca.