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Luna

La cara oculta de la Luna

La Luna, nuestro único satélite, presenta ciertas particularidades, como la de no tener visible desde la Tierra parte de su superficie.

Este astro, que “nunca nos da la espalda”, parece esconder un misterio que le hace particular. El hecho de que la Luna no muestre su cara oculta no es en realidad ningún misterio, ya que existe una razón lógica. Para los que no se hayan preguntado el porqué de esta cuestión antes, puede que no sea fácil de entender.

Intentaré que, lejos de dar una lección de astronomía, que por supuesto no estoy capacitado a dar, esta entrada sea de fácil asimilación para cualquier curioso que se atreva a cruzar el puente.

La Luna vista desde la Tierra

Antes de profundizar en el tema es conveniente repasar algunos conceptos esenciales sobre el movimiento de los astros.

Rotación y traslación

La rotación es un movimiento que efectúan los atros girando sobre sí mismos a lo largo de un eje imaginario.

El movimiento de traslación es un movimiento por el cual un astro se mueve alrededor de otro, siendo esta trayectoria su órbita.

La rotación y la traslación son las responsables de ciertos fenómenos como el día y la noche, las estaciones o las mareas.

Rotación y traslación

La naturaleza de las órbitas de los planetas fue uno de los problemas astronómicos más difíciles, quedando resuelto en el siglo XVII tras los estudios del astrónomo alemán Johannes Kepler. De sus 3 famosas leyes, centrémonos en la primera que se enuncia de este modo:

“…todos los planetas se mueven describiendo órbitas elípticas encontrándose el Sol en uno de sus focos”

De las leyes de Kepler, y de la observación, podemos afirmar que en las órbitas que describen los astros en su tralación alrededor de un foco, las distancias de estos con respecto al foco pueden no ser constantes y que la velocidad de traslación depende de la distancia al foco, es decir, que un astro, en su tralación puede experimentar cambios de velocidad.

La traslación de la Luna alrededor de la Tierra dura 27 días 7 horas y 43 minutos si se tiene en cuenta el giro respecto al fondo estelar (revolución sideral), aunque este tiempo aumenta hasta los 29 días 12 horas y 44 minutos si se toma respecto al Sol (revolución sinódica), ya que la Tierra también ha girado alrededor del Sol. La diferencia entre ambos valores se debe al avance de la Tierra en su órbita durante una revolución lunar.

El tiempo sideral, medido desde las estrellas lejanas A y B en el infinito, resulta ser menor que el tiempo sinódico medido desde el Sol. Como se puede ver en el dibujo, la traslación hace que el tiempo sideral sea más corto por ser un “giro menor”. La revolución sideral comenzaría en 1 y terminaría en 2, mientras que la revolución sinódica partiría de 1 y llegaría hasta 3.

Revolución sideral y sinódica

Fases de la Luna

Las fases de la Luna se producen por el movimiento de la Luna, la Tierra y el Sol. En un año, la Luna realiza trece giros alrededor de la Tierra con una duración de 28 días cada ciclo. Normalmente se conocen cuatro fases lunares, Luna Nueva, Cuarto Creciente, Luna Llena y Cuarto Menguante. Debido a que dura 28 días el ciclo completo, no pasa solo por estas fases, sino por infinitas fases intermedias que no se tienen en cuenta. Los astrónomos suelen referirse a las fases de la luna en porcentaje de luz, de modo que la Luna nueva es 0% y la luna llena es 100%.

Fases de la Luna

El gradiente gravitatorio

La Luna tarda el mismo tiempo en dar una vuelta sobre sí misma que en torno a la Tierra. Esto se debe a que la Tierra, por un efecto llamado “gradiente gravitatorio”, ha “frenado” a la Luna.

El gradiente gravitatorio hace referencia a un fenómeno que afecta a cuerpos no puntuales, tales como planetas y satélites, y que tiene su origen en que la gravedad que actúa sobre ellos resulta no uniforme.

Teniendo en cuenta que es asumido por todos que los cuerpos se atraen por la famosa “gravedad”, la fuerza de atracción entre la Luna y la Tierra tiene ciertas consecuencias. Por un lado, el efecto de la atracción gravitatoria de la Luna se deja sentir en la Tierra por un desplazamiento de la masa de agua de los océanos, es decir, lo que llamamos las mareas.

El agua de los océanos situada en el lado opuesto a la Luna siente una fuerza que la empuja hacia el exterior de la órbita, mientras que el agua situada en el lado orientado hacia la Luna siente una fuerza que la empuja hacia dicho astro. En esta deformación de los océanos también interviene el Sol.

Atracción de la Luna y mareas

Por su parte, el efecto de la atracción que ejerce la Tierra, de mayor tamaño, provoca que en la Luna las fuerzas graviatorias se distribuyan de manera no uniforme. Parece lógico pensar que la atracción gravitatoria de la Tierra no se manifieste del mismo modo en el punto más cercano y en el más lejano de la Luna. La energía se disipa mediante fricciones internas en la masa rocosa que han ido frenando progresivamente la rotación del satélite hasta el estado actual.

La resultante de las fuerzas en la cara visible es mayor que en la cara oculta, por lo que la Luna ha ido equilibrando su rotación para acabar “mostrando siempre una misma cara a la Tierra”. Resulta obvio pensar que esto no siempre ha sido así, y que hubo un tiempo, hace muchos millones de años, en el cual la Luna mostraba una rotación caótica y desde la Tierra se podía observar toda su superficie.

Una prueba de que el fenómeno del gradiente graviatorio es algo cierto y no casual es que la mayoría de los satélites regulares presentan este fenómeno respecto a sus planetas.

El realidad, el gradiente gravitatorio sigue trabajando para lograr el equilibrio entre ambos astros, y una consecuencia  previsible que podría ocurrir en un futuro lejano es que el planeta Tierra frenara su rotación para adaptarse a la atracción gravitatoria de la Luna. Como consecuencia, la Tierra y la Luna podrían quedar mostrándose mutuamente una misma cara. Desde la Tierra seguiríamos viendo la misma cara de la Luna, excepto que ahora sólo sería visible desde una zona del planeta.

La cara oculta de la Luna

La Luna tarda lo mismo en rotar una vez alrededor de su eje (rotación) que en dar una vuelta completa alrededor de la Tierra (traslación). De este modo, cuando la Luna gira un poco alrededor de su eje también los hace en su órbita, siendo el giro “equivalente”. Vamos a ilustrar este fenómeno para hacerlo más fácil de entender. Para ello, utilizaremos la bandera que en el año 1969 los tripulantes del Apollo 11 pincharon en el satélite.

 Si observamos la imagen, cuando la Luna gira una cuarta parte de su órbita alrededor de la Tierra, también ha girado un cuarto alrededor de su eje. Se trata de un movimiento “armonizado”.

Rotación y traslación de la Luna

Uno de los errores más comunes que cometemos es “caer en la trampa” de pensar que la Luna, vista desde la Tierra, no presenta rotación, es decir, que se desplaza alrededor de la Tierra a lo largo de su órbita pero sin moverse alrededor de su eje. Si imaginamos el movimiento de la Luna desde fuera de la Tierra nos puede resultar más fácil comprender este fenómeno.

La nave no tripulada Lunik 3, de la antigua Unión Soviética ,logró fotografiar la cara oculta de la Luna el 7 de octubre de 1959.

La cara oculta de la Luna


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One Response to La cara oculta de la Luna

  1. soloyamargo says:

    El ex astronauta estadounidense Neil Armstrong, que dio un salto gigante para la humanidad cuando se convirtió en el primer hombre en pisar la Luna, falleció a los 82 años, dijo su familia el sábado día 25 de agosto de 2012. Que sirva esta entrada como un humilde homenaje a este gran hombre. DEP

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