Nuestro satélite natural

Presentación del tema: "Nuestro satélite natural"— Transcripción de la presentación:

1 Nuestro satélite natural
La Luna: Nuestro satélite natural

2 Hermana Luna La Luna es una vista familiar para todos. Desde tiempos inmemoriales las personas se han preguntado sobre su verdadera naturaleza. Para celebrar el Año Internacional de la Astronomía 2009, conoceremos nuestro satélite, su origen, naturaleza y evolución como un cuerpo físico, y su multifacética influencia en nuestras vidas.

3 El calendario Lunar Los humanos tienen la tendencia natural a encontrar patrones recurrentes en la naturaleza, como una forma de llenar la necesidad de orden y lógica en nuestro caótico y dinámico Universo. Lejos del ecuador, la longitud del día varía conforme pasa el año, el comienzo de las estaciones no está claramente definido y el desfile astronómico es complejo de seguir. Pero para los humanos primitivos, la Luna mostraba un simple ciclo recurrente desde la Luna Nueva hasta la Luna LLena. Calendario lunar judío Por eso no es de sorprender que muchos de los primeros calendarios se basaran en las fases lunares.

4 Fases… fuera de fase Desafortunadamente, el periodo orbital de la Tierra alrededor del Sol, o la longitud del año astronómico ( días) no se relaciona con el año lunar ( días) o 12 meses lunares de días. Entonces, cada pocos años el calendario lunar tenía que ser reajustado, normalmente agregando un 13º mes, para coincidir con el año solar. Es por eso que el calendario lunar se mantiene en la actualidad sólo para el folklor (por ejemplo astrología) o la religión (por ejemplo el calendario islámico o Hiiri) . Perihelio Sol Afelio Luna Luna llena Cuarto cresciente Cuarto menguante Luna llena gibosa creciente Primer cuarto Luna nueva Último cuarto Gibosa menguante

5 Los antíguos y la Luna llena
Los primeros humanos debieron notar que la superficie de la Luna, a diferencia del Sol, no es uniforme, siendo caracterizada por áreas claras y áreas oscuras. Las personas frecuentemente proyectan símbolos imaginarios en la superficie lunar: Por ejemplo en las tradiciones del éste (desde China hasta Korea) las áreas oscuras de la Luna siempre son referidas como un Conejo de Jade. Muchos otras civilizaciones han imaginado un rostro en su lugar. Dios de la Luna LAH de Egipto, Finales del Periodo después 600 AC. Museo Británico En los tiempos antiguos todo tipo de manfiestaciones religiosas, míticas y mágicas fueron asociadas con nuestro satélite. Todas fueron probadas como meras asociaciones aleatorias con fenómenos que, en aquellos tiempos, eran inexplicables La creencia en algunos fenómenos relacionados con la Luna presisten hoy en día, como la astrología, ritmos de ciclo menstrual, cambios de humor y el sexo de bebés por nacer. La gente que muestra un comportamiento extraño sigue siendo descrita como “lunática”.

6 De regreso al mundo real
Sin embargo la Luna tiene un impacto real en nuestras vidas, por ejemplo su fuerza gravitatoria (el ciclo de las mareas) y en especial en Luna llena afecta la iluminación nocturna. Iluminación con luna llena ©2009 Mike Salway ©2008 HowStuffWorks Algunos aspectos de la vida animal también son gobernados por el ciclo lunar mensual, tal como la eclosión de los huevos de varias especies incluyendo las tortugas y las mariposas o para guiar la migración de aves Migración nocturna de aves

7 Galileo Galilei La comprenisón de la órbita de la Luna ya estaba avanzada siglos antes del nacimiento de Cristo; existe evidencia de que al menos los chinos, los griegos y varias civilizaciones sudamericanas podían predecir eclipses lunares y solares con un alto grado de precisión Eclipse anular solar ©2009 Stefan Seip Pero el estudio físico planetario de este cuerpo celeste tuvo que esperar hasta el desarrollo de la astronomía observacional, que comenzó con la primera observación de Galileo Galilei en el año 1609, descrita en su libro Sidereus Nuncius. Eclipse lunar ©2009 Cornell University

8 Terra et mare, tierras y mares
Para los primeros observadores con telescopio, la superficie lunar debió parecer tan extraña y misteriosa que les era difícil de relacionar con paisajes terrestres. Los brillantes, rugosos y elevados terrenos fueron bautizados con el nombre en latín de Terræ (tierra), y las superficies oscuras, suaves y uniformes se llamaron Maria (mares). Dibujos de Galileo de la Luna Al observar con mejor detalle los mares parecían mostrar características similares a los cuerpos líquidos: ocupaban cuencas poco elevadas; “piscinas” o “lagos” de material similar podían observarse también dentro de las “tierras”; éstas parecen penetrar las “costas” creando promontorios y lagunas, algunas “islas” pueden identificarse también. Grabados de la Luna realizados en 1634 por Claude Mellan’s Cadenas en Mares ©2009 NASA

9 Cadenas, frentes de flujo y cráteres
Inspecciones posteriores revelaron inconfundibles señales de “olas” masivas. La diferencia con las olas en nuestros mares es que las de la Luna no se mueven. Los “mares” eran muy oscuros y estáticos, como océanos congelados en el tiempo. Estos debieron haber fluido en algún momento, como agua o roca derretida eruptando desde un volcán. Eventualmente, se han observado similitudes con fenómenos ígneos terrestres en forma de grandes campos recubiertos de lava a escala planetaria. En pocos años quedó claro que la superficie lunar estaba saturada en todas las escalas por características circulares que al parecer levantaron bordes. En la Tierra en ese entonces, las únicas morfologías circulares conocidas eran aquellas relacionadas con fenómenos volcánicos. Era lógico asociar aquellas características lunares al resultado de una fase de erupciones contínuas e implacables. Lava flow front © NASA Cráter Copérnico, Luna Caldera Aniakchak, Alaska

10 Un violento pasado… Esta suposición duró hasta la primera mitad del siglo 20 y sólo analizando las observaciones de las misiones Luna y Apolo, fue cuando se volvió evidente que el vulcanismo, al menos el conocido en la Tierra, jugó un rol menor en dar forma a la superficie Lunar. En su lugar, la superficie lunar tuvo un pasado violento de constantes bombardeos de objetos interplanetarios, desde la macro escala (meteoros y cometas) hasta la micro escala (micro meteoritos y partículas solares y cósmicas), que continúan hasta nuestros días. © NASA Basalto lunar del sitio del Apolo 12. Picado por el bombardeo de micro meteoritos La cara oculta de la Luna saturada de impactos © NASA

11 Algunos hechos acerca de la Luna
La distancia promedio a la Tierra: 385,000 km (casi 10 veces la circunferencia de la Tierra) Circunferencia: 10,921 km (aprox. Cuatro veces más pequeña que la circunferencia de la Tierra) Gravedad superficial: 1.62 m/s2 (seis veces más débil que en la Tierra) Temperatura superficieal en el ecuador: min. -173˚C; max. 117˚C. El tiempo que le toma a la Luna completar una rotación completa sobre su eje –(un día lunar) es el mismo que le toma una órbita comleta a la Tierra; es por eso que la Luna siempre muestra una misma cara hacia la Tierra. sun moon earth Total Eclipse penumbra umbra Partial eclipse Los eclipses solares totales son el resultado de una extraordinaria coincidencia celeste. Los tamaños de la Luna y del Sol aparecen idénticos vistos desde la Tierra, ya que el diámetro del Sol es 400 veces el de la Luna y la distancia del Sol a la Tierra es 400 veces la distancia a la Luna. Durante la Luna Nueva solamente la capa exterior del Sol permanece visible, la espectacular corona.

12 Las misiones rusas a la Luna
La exploración y “conquista” de la Luna se atribuye comunmente al programa Apolo de los Estados Unidos. Sin embargo, muchos consideran que fueron los rusos los verdaderos pioneros en nuestro satélite. En 1959: LUNA 1 primer objeto artificial en escapar de la gravedad terrestre y aproximarse a la Luna LUNA 2 primer objeto artificial en impactar en la Luna LUNA 3 primeras fotografías de la “cara oculta” de la Luna En efecto, nadie antes de 1959 sabía cómo se veía el lado oculto de la Luna. Fue sorprendente: pocas áreas oscuras (mares) y monótonas superficies claras llenas de cicatrices dejadas por incontables impactos. Los rusos perseveraron con su programa de exploración mientras que los americanos se ocupaban desarrollando el más ambicioso programa espacial: llevar al primer humano a la Luna. En 1966, el programa ruso continuó: LUNA 9 primer aterrizaje suave exitoso. LUNA 10 primer satélite en órbita alrededor de la Luna (seguido por Luna 11 y 12) Luna 1

13 Aquí llega la caballería…
Pero los americanos respondieron con un desempeño extraordinario incluyendo: Apolo 8 primer órbita lunar tripulada Apolo 11 primer hombre en pisar la Luna 1969 Apolo 14 primeras imágenes a color de la Enero Apolo 15 primer uso del rover lunar (~28 km) Julio Apolo 16 primera misión a tierras altas Apolo 17 primera misión con un científico a bordo 1972 Esta también fue la última misión tripulada a la Luna. Saturn V rocket En total las misiones Apolo regresaron con kg de rocas y otros materiales de la superficie © NASA

14 Todo comenzó hace muchos años…
Hipótesis del impacto gigante © Joe Tucciarone ¿De dónde viene la Luna? Los científicos piensan que hace unos 4 mil 450 millones de años un gran objeto del tamaño de Marte colisionó con la tierra. El material eyectado se reformó y se convirtió en la Luna. ¿La Luna y la Tierra están hechas del mismo material? La acreción lunar post-impacto © Hitoshi Muller La respuesta es aproximadamente si: Los silicatos son minerales predominantes en ambos cuerpos pero existen muchas diferencias también. Por ejemplo, la Luna carece de elementos volátiles (desde el H2O hasta el potasio), y es más rica en Hierro comparada con la Tierra.

15 Indefensa, si no fuera por la Tierra…
Teniendo su débil campo gravitatorio, la Luna carece de una atmósfera gaseosa y la presión es demasiado baja para permitir la existencia de líquidos en su superficie. Más aún, todo el planeta ha estado “muerto” por miles de millones de años, sin fenómenos tectónicos o erupciones medibles en los últimos mil millones de años. En verdad, esto es lo que hace a la Luna tan fascinante para los científicos. Representa un laboratorio planetario casi perfecto, una “geo-grabadora” ubicada a una distancia conveniente de la Tierra y dejada a merced de los elementos del espacio. Ésta ha sido modificada solamente por factores externos como impactos y radiación, y carece de cualquier factor que pueda modificar su superficie incluyendo agua, una atmósfera, una biósfera, o actividad tectónica… © NASA

16 Una superficie abatida…
La superficie lunar representa una oportunidad única para acceder a un registro del planeta Tierra, justo desde el momento cuando se formó y su viaje a través del espacio y el tiempo. En efecto algunas muestras lunares han sido fechadas alrededor de los 4 mil 500 millones de años, cerca del tiempo en que se formó el sistema Tierra/Luna, un registro completamente borrado de nuestra superficie planetaria. © James Garry, Fastlight Tan importante como la composición de la Luna es su registro de impactos, fundamental para ayudarnos a comprender la evolución dinámica de todo el Sistema Solar, incluyendo el papel que han tenido los grandes impactos en nuestro planeta con relación a los eventos de extinción y cambios climáticos. En la tierra, encontramos poca evidencia de impactos pasados. Esto se debe a que nuestro planeta se encuentra “vivo” y la corteza es reciclada contínuamente por los elementos y la vida, pero más importante por la tectónica de placas. La capa fragmentada de la superficie de la Tierra sufre distorsiones (debido a pliegues montañosos, p.e.), es creada (a través de crestas oceánicas, p.e.) y se destruye (por medio de la subducción de placas, p.e.). Esto implica una pérdida irreparable de los registros de impactos antiguos. © LPI

17 Fragmentación de la corteza lunar.
Los primeros años – formación de la corteza El modelo más aceptado sobre la evolución lunar es el siguiente… La primera capa exterior de la Luna estaba completamente derretida: un océano de magma que cubría al planeta entero. Mientras se enfriaba y cristalizaba el magma los “cristales ligeros” tendieron a concentrarse en la superficie mientras que los “cristales densos” se hundían poco a poco. La Luna, en las primeras etapas de este proceso, debió verse tremendamente brillante, gracias a las rocas ricas en aluminio y silicio en su superficie. En lo profundo los cristales pesados acumulados pasaron por un proceso de fundido parcial y una parte de este líquido llegó a la superficie. Materiales radioactivos en lo profundo continuaron con el proceso de calentamiento, con más magma líquido moviéndose hacia la superficie. Fragmentación de la corteza lunar.

18 El pasado y el futuro… Alrededor de hace 2 mil 600 millones de años el interior de la Luna se enfrió en un punto y profundidad que no permitió al magma alcanzar la superficie. La superficie lunar alcanzó la “edad adulta”. En contraste, la Tierra continuaba muy activa y cambiante. Hay pocos lugares donde pueden encontrarse rocas que datan del Arcaico Tardío y la mayoría están muy modificadas. La vida daba sus primeros e inseguros pasos en un ambiente relativamente violento y dinámico. Pero la Luna ya no se modificó y se mantuvo espectante… © nationalatlas.gov Rocas Arcaicas altamente modificadas en Norte América. Si nosotros sabemos tanto sobre la Luna ¿Por qué seguimos invirtiendo tanto dinero en instrumentos que mandamos a orbitar nuestro satélite? Y ¿por qué estamos planeando enviar a personas de regreso a su superficie? Uno de los posibles escenarios de asentamientos lunares.

19 ¿Por qué, de nuevo, la Luna?
Como siempre, la humanidad está motivada por una insaciable búsqueda de conocimiento y también de poder. Las potencias mundiales emergentes están enviando y planificando nuevas misiones a la Luna, en parte por objetivos científicos pero también por prestigio político y estímulos económicos. Los países líderes no ven con agrado ser dejados atrás. India Japón China

20 Algunas preguntas geológicas sobresalientes:
¿Cómo funciona un océano de magma? ¿Cómo fue la evolución térmica inicial de la Luna? ¿Las mediciones hechas por las misiones Apolo son representativas de toda la Luna o solo de pequeñas áreas alrededor de los sitios de aterrizaje? ¿Qué papel jugaron las primeras actividades volcánicas? ¿Cuál es la composición y estructura del manto lunar? ¿En verdad se originó la Luna de un impacto gigante?

21 Roberto Bugiolacchi (Max-Planck Institute for Solar System Research, Germany) - Galilean Nights Task Group Galilean Nights es un proyecto plar del IYA2009 Contacto Catherine Moloney Traducción al español Astroseti.org – Lourdes Cahuich