1/9/15

¿De qué está hecho nuestro Satélite Natural?



La luna es el satélite natural de la Tierra por que está ligada a ésta por la influencia de la gravedad. Se considera el primer objeto celeste con el que el hombre ha entrado en contacto por primera vez hace más de cuarenta años y el objeto de inspiraciones románticas y hasta de estados mentales. En un principio los astrónomos creían que el polvo de la luna era de tal espesor que cualquier vehículo se hundiría en ella, sin embargo con los avances en la ciencia y estudios que se han logrado en el espacio, se ha obtenido material que describe claramente de qué está hecha la luna y qué es más sólida como para hundir dicho vehículo. También se sabe que posee una cantidad de elementos que se encuentran en la superficie terrestre y otros cuerpos celestes. 


Origen y características de la superficie

Se dice que la luna es muy grande para ser considerada un satélite natural como los que posee Júpiter. Hay un par de teorías que explican su origen. Una de ellas menciona que por alguna catástrofe natural la luna se deprendió de la Tierra desde el comienzo de la historia de la misma, pues cabe en la Cuenca del Océano Pacífico. Otra teoría dice que la luna se formó independiente en alguna parte del sistema solar y con el tiempo se vio atraída y atrapada por la gravedad de la Tierra. Ninguna teoría ha podido ser del todo comprobada, especialmente por el hecho de que ambos cuerpos celestes poseen materiales y compuestos que difieren significativamente uno del otro.

La luna no emite luz propia, la luz que emite procede íntegramente del sol. Un gran misterio es la cara oscura de la luna, de la cual se ha deducido que la razón por la que no atrape la luz es porque existen en ella materiales de menor o mayor reflectividad, o como mencionan los científicos, albedo.  Otra razón es que el periodo de rotación y revolución lunares sean tan similares que no permiten que se vea la cara oculta de la luna.

Se ha calculado que la distancia del centro de masa de la luna y la Tierra es de 384,000 km aproximadamente. Las zonas oscuras se les conocen como maria que vienen del latín “mares.” Los nombres de cráteres y grietas lunares provienen de celebres personajes, tales como el cráter Copérnico, Hyginus y la grieta Hadley. La luna no posee atmosfera, sólo una densidad infinitesimal de gas debido a la captura de moléculas interplanetarias y hasta de erupciones volcánicas. Como su constante gravitacional es pequeña, por consiguiente la velocidad de escape de las partículas es tan pequeña que hace imposible la formación de atmosfera.


Capas Lunares

Así como hemos conocido el exterior de la luna y otras características generales sobre la misma, también cabe mencionar que su interior se conforma  de tres capas principales: la corteza lunar, la litosfera y el núcleo. La corteza lunar tiene un grosor de 60 a 150 km, la litosfera 1000km de grosor y el núcleo se compone de dos zonas, una suave que está parcialmente hundida y una sólida de hierro. Los movimientos sísmicos ocurren entre la corteza y la litosfera.

La corteza lunar tiene una capa externa llamada regolit, está llena de roca polvorienta. Regolit se refiere a una capa rocosa que es muy similar al concreto, probablemente se fracturo y nuevamente se unió de nuevo. Al igual que la corteza de la Tierra, la de la luna tiene magnetismo. Como la corteza tiene 60 km en la parte más cercana y 100 km en la cara posterior,  y el llamado regolit complementa  3 a 5m en la maria y 10 a 20 m en sus colinas, los científicos creen que la masa lunar está descentrada. Eso explicaría también las diferencias en el terreno lunar y que en la cara posterior esté la maria que no refleja la luz solar haciéndola totalmente oscura.


Misión Lunar Prospector

Con la Misión Lunar del Prospector se planeaba explorar más a la corteza de la Luna y así generar un mapa detallado de su superficie. Fue lanzada en Enero de 1998 y durante un año  mapeó una distancia de 100 km. La información obtenida mejoró la calidad de la que se había tenido previamente. A partir del Espectrómetro Neutrón se descubrió significativas cantidades de agua congelada en los polos lunares.

 En una misión extendida de siete meses comenzando en Enero del año siguiente, la órbita de la nave fue reducida desde 30 km a 10 km de la superficie lunar. Así pudo obtener fotografías de mayor resolución especialmente de los campos magnéticos y experimentos gravitatorios.  El experimento de Gravedad Doppler proveniente del Prospector tenía el propósito de conocer la distribución de masa dentro y sobre la superficie lunar. Utilizó detección Doppler de señales de radio S-Band para monitorear los cambios de la órbita de la nave como una forma de mapear y medir el campo gravitacional. También dieron la información que se menciona sobre las características de la corteza, la litosfera y de su núcleo.

La misión debió haber terminado cuando el Prospector chocó con uno de los cráteres lunares pero resultó en un experimento para demonstrar la existencia de agua congelada en la luna, en julio de 1999. Los resultados fueron diez  veces mejores de lo que se esperaba. Pues esta información permitiría un mejor diseño para futuras misiones lunares de eficiente consumo de combustible y las operaciones de aterrizaje.


Elementos de la luna

La luna tiene también diferentes elementos que se pueden encontrar en la Tierra. El conocimiento que tenemos de la composición de la Lunar se basa en los análisis del programa Apolo y en los exhaustivos estudios que se han hecho de los 400 kilos de rocas lunares que trajeron.  Los geólogos han agrupado los componentes de la Luna en cuatro grandes categorías en función de su origen: extralunares, fuentes internas, movilizados por el vapor y volátiles.  

 
Elementos extralunares

 Además del hidrógeno, carbono, nitrógeno y gases nobles provenientes del viento solar, se hallan los elementos llamados siderófilos, como el hierro, el cobre y níquel entre otros. El que más abunda es el hierro que se encuentra en el núcleo (mencionado con anterioridad). Todos vienen de los meteoros que han colapsado en la superficie lunar y que se han mezclado con el regolit.



Fuentes internas

Las concentraciones de elementos mayoritarios son similares a los terrestres, excepto por el titanio que es abundante y el sodio que es escaso. En cuanto a los elementos traza incompatibles, destacan los altos valores en tierras raras de los basaltos de tipo KREEP. Las concentraciones de elementos menores más interesantes para su utilización son las del fósforo, cromo y manganeso. El cromo muestra una mayor abundancia en las rocas lunares más que en las terrestres. El manganeso en las rocas lunares llega al 0,25%.


Movilizados por vapor

Los elementos de origen externo e interno movilizados por vapor incluyen los halógenos y azufre, cobre, zinc, etcétera. Los elementos de este grupo, o sus compuestos, se vaporizan a relativamente a baja temperatura y muchos de ellos son comunes en meteoritos y en menas terrestres de sulfuros.


Volátiles

Los principales recursos de volátiles lunares afectan a las distribuciones de gases nobles, hidrógeno, carbono, nitrógeno, flúor, cloro y azufre. De los gases nobles, destaca la posible utilización del helio (3He). Se ha estimado que el viento solar ha depositado más de un millón de toneladas de 3He sobre el regolit lunar. Los cálculos realizados indican, por ejemplo, que el 50% del Mare Tranquillitatis podría ser explotable, y capaz de producir unas 7.000 toneladas de 3He. La fusión de sólo 100 kilos de 3He con deuterio en plantas termonucleares puede producir más de 1.000 megavatios de energía eléctrica. Con respecto al hidrógeno, su contenido medio en los basaltos lunares es generalmente muy bajo. Algo superiores son los valores obtenidos en las brechas y aún mayores los correspondientes a los suelos.


En conclusión, a partir de 1999 se ha revelado los misterios respecto a las características de la luna, algunas explican el porqué de la cara obscura de la luna, la inexistencia de atmosfera, de agua congelada y las características propias del interior y el exterior de la misma. Gracias a esas misiones espaciales cada vez se está más cerca de conocer el origen de la luna y todas sus incógnitas, todo gracias a la primera exploración lunar en 1968. Aún falta mucho por descubrir pero no cabe duda que la existencia de ese cuerpo celeste de luz prestada tiene una gran importancia para la existencia de los fenómenos de nuestro planeta Tierra. Sin ella la Tierra estaría incompleta.



 


Alethea: Rosalba Ramírez



Fuentes de consulta:

Lunar and Planetary Institute. (2015). The Lunar Prospector Mission: Mission Overview. [La Misión Lunar del Prospector: Repaso de la Misión]. Consultado el 28 de agosto de 2015. Recuperado de http://www.lpi.usra.edu/lunar/missions/prospector/overview/index.shtml

Lunar and Planetary Institute. (2015). The Lunar Prospector Mission: Prospector Instruments. [La Misión Lunar del Prospector: Instrumentos del Prospector]. Consultado el 28 de agosto de 2015. Recuperado de http://www.lpi.usra.edu/lunar/missions/prospector/instruments/index.shtml

Martínez, J., García, J. & López, F. (1998, 14 de enero.) “¿De qué está hecha la Luna?” El País. Consultado el 28 de agosto de 2015. Recuperado de http://elpais.com/diario/1998/01/14/sociedad/884732417_850215.html

Oster, L. (2004). Astronomía Moderna. (pp. 53-61) [Libro digital]. Editorial Reverté: Barcelona.  Consultado el 28 de agosto de 2015. Recuperado de https://books.google.com.mx/books?id=PUETgrOn_isC&pg=PA53&dq=la+luna+astronomia&hl=es-419&sa=X&ved=0CCAQ6AEwAWoVChMInYCK7ufMxwIVghmSCh0QtgHZ#v=onepage&q=la%20luna%20astronomia&f=false

Ventanas al Universo. (2012).  La Corteza y el Interior de la Luna. Consultado el 27 de agosto de 2015. Recuperado de http://www.windows2universe.org/earth/moon/lunar_interior_structure.html&lang=sp

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