ASTRONOMÍA. Las 5 teorías que explicarían cómo se formó la Luna

  La Luna probablemente se formó después de que un protoplaneta del tamaño de Marte chocara con la Tierra hace unos 4.500 millones de años. ...

 


La Luna probablemente se formó después de que un protoplaneta del tamaño de Marte chocara con la Tierra hace unos 4.500 millones de años.

La principal evidencia se deriva del análisis químico de muestras de rocas lunares recuperadas durante la misión Apolo 11.

Otras teorías sugieren que la Luna fue capturada por el campo gravitatorio de la Tierra o que proviene del mismo disco protoplanetario que la Tierra.

21 noviembre 2022.- La Luna es el único satélite natural de la Tierra y el quinto satélite más grande del Sistema Solar. Da la vuelta a nuestro planeta a una distancia media de 238.900 millas (384.400 km), completa una órbita en unos 27,3 días y regresa a la misma posición relativa al Sol en unos 29,5 días.

Durante este período, podemos ver la Luna en cuatro formas diferentes según qué porcentaje de su superficie esté iluminada por el sol en el curso de su órbita alrededor de la Tierra. Estas “formas” son las fases lunares: luna nueva, cuarto creciente, luna llena y cuarto menguante

La relación de las fases de la Luna con su revolución alrededor de la Tierra. Wikimedia Commons/Orión 8

Se sabe que la Luna es la causante de las mareas oceánicas debido a la atracción gravitacional que ejerce sobre la Tierra. 

Esta fuerza también ayuda a estabilizar la inclinación axial de la Tierra. Si la Luna no existiera, la inclinación del eje de la Tierra podría variar tanto que podríamos experimentar efectos climáticos mucho más fuertes, como la falta de estaciones y un clima más extremo, como edades de hielo más frecuentes. Pero, ¿cómo llegó allí la Luna en primer lugar?

¿Cuándo se formó la Luna?

La formación de la Luna tuvo lugar hace unos 4500 millones de años, unos 30-50 millones de años después de la formación del Sistema Solar.  Los científicos pudieron calcular esto gracias a muestras de rocas lunares tomadas por los astronautas de la NASA Neil Armstrong y Buzz Aldrin durante la misión Apolo 11 en julio de 1969.

Hay varias teorías de formación de la Luna.

La teoría más aceptada establece que un protoplaneta del tamaño de Marte, a veces conocido como Theia, colisionó con la Tierra. Los escombros y el vapor que se derivaron del impacto se acumularon en órbita alrededor de la Tierra a través de fuertes fuerzas gravitatorias y eventualmente formaron la Luna. 

Esto se llama la hipótesis del impacto gigante o impacto de Theia. Fue desarrollado en la década de 1970 y está respaldado principalmente por evidencia química.

Una teoría de impacto alternativa de investigadores del Instituto de Ciencias Weizmann en Israel postula que la Luna se creó a partir de múltiples impactos más pequeños entre la Tierra y otros cuerpos (muy probablemente asteroides). 

Esta teoría establece que, dado que las colisiones eran muy comunes en las primeras etapas del Sistema Solar, es probable que formaran un disco de escombros alrededor de la proto-Tierra, que luego se convirtió en una pequeña luna. Más colisiones crearon más escombros, que crearon otras lunas. Eventualmente, estas pequeñas lunas podrían haberse fusionado en una gran luna. 

Hipótesis del impacto gigante. Wikimedia Commons/Citronada  


Teoría de la captura de la Luna

La teoría de la captura fue propuesta por el astrónomo estadounidense Thomas Jefferson Jackson See en 1909. Postula que la Luna era un cuerpo rocoso errante que fue capturado por el campo gravitatorio de la Tierra mientras pasaba volando.

De acuerdo con esta teoría, la Luna supuestamente se formó en otra parte del Sistema Solar y simplemente quedó "atrapada" por la fuerza gravitatoria de la Tierra cuando pasó cerca de ella. La Luna se ha visto obligada a orbitar nuestro planeta desde entonces.

De hecho, así es como muchos científicos creen que algunos otros planetas obtuvieron sus lunas, como Saturno y su luna Febe, pero generalmente no creen que esto sea cierto para nuestra Luna. Primero, la captura es casi imposible para objetos del tamaño de la Tierra y nuestra Luna.

En segundo lugar, Phoebe y otras lunas capturadas describen órbitas excéntricas no circulares, mientras que la órbita de nuestra Luna alrededor de la Tierra es circular. Y tercero, Febe tiene una forma irregular, como un asteroide, mientras que nuestra Luna es perfectamente redonda. 

Teoría de la fisión de la Luna

El astrónomo británico Sir George Howard Darwin, el quinto hijo de Charles Darwin, propuso la teoría de la fisión en 1878. 

La teoría de la fisión establece que la Luna se separó de la Tierra al comienzo del Sistema Solar. En ese momento, la Tierra no se había solidificado por completo y giraba muy rápido, describiendo una rotación completa en tres o cuatro horas.

Pero las matemáticas no cuadraron. En el siglo XX, los científicos descartaron esta teoría porque calcularon que el giro de la Tierra no podría haber sido lo suficientemente rápido como para expulsar una porción del planeta al espacio. 

Además, si ese fuera el caso, los escombros habrían vuelto a caer sobre la superficie de la Tierra o habrían entrado en órbita alrededor del Sol, pero es poco probable que se hubieran quedado en la órbita de la Tierra, como se propone en la teoría.

Imagen de ALMA del disco protoplanetario alrededor de HL Tauri. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) 

Teoría de la co-acreción de la Luna

Según esta teoría, la Luna se formó al mismo tiempo que la Tierra —independientes entre sí pero dentro del mismo disco protoplanetario (la nube giratoria de gas y polvo donde se desarrollaron todos los planetas de nuestro Sistema Solar).

Hay alguna evidencia para esta teoría, pero no explica el momento angular observado de la Tierra y la Luna. Además, la Luna es mucho menos densa que la Tierra, lo que probablemente no sería el caso si ambas comenzaran con los mismos elementos pesados ​​en su núcleo. Los estudios de los basaltos y rocas lunares de las tierras altas lunares revelan que casi no hay hierro en la Luna (menos del uno por ciento), mientras que el hierro constituye alrededor del 35 por ciento de la masa de la Tierra.

¿Cómo era la Luna temprana?

Si seguimos la teoría del impacto gigante, la Luna temprana era probablemente una esfera líquida caliente hecha de escombros limitados por la gravedad. Estaba cubierto de magma hasta que la roca fundida se enfrió y solidificó, formando la corteza lunar. 

Después de que se convirtió en una roca sólida, la Luna misma fue impactada por un enorme cuerpo errante en el Polo Sur, formando la cuenca del Polo Sur-Aitken, un cráter en el lado oculto de la Luna que tiene aproximadamente 1,600 millas (2,500 km) de diámetro. y entre 3,9 y 5,1 millas (6,2 a 8,2 km) de profundidad. 

Otros impactos siguieron en el supuesto período de Bombardeo Pesado Tardío cuando múltiples asteroides y cometas probablemente colisionaron con la Luna y otros planetas del Sistema Solar. Estos impactos ayudan a explicar la composición y los depósitos volcánicos superficiales que se encuentran en la Luna.

Bombardeo pesado tardío contra la Luna moderna. Wikimedia Commons/Tim Wetherell - Universidad Nacional de Australia 

¿Qué son las manchas oscuras en la Luna?

Las manchas oscuras de la Luna se llaman lunar maria, una palabra latina que significa “mares”. Los primeros astrónomos pensaron que eran mares, pero ahora sabemos que son llanuras basálticas creadas por antiguos impactos de asteroides combinados con actividad volcánica hace entre 3100 y 3900 millones de años.

Estas manchas oscuras, que son visibles desde la Tierra, cubren hasta el 17 por ciento de la superficie de la Luna.

Lunar maria y cráteres. Wikimedia Commons



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