En la entrega anterior de esta saga sobre la Luna hablamos sobre su formación, su estructura y su composición. En esta vamos a hablar sobre cómo son los movimientos de la Luna, qué importancia tienen para nosotros, sus fases, los eclipses y por qué vemos siempre su misma cara. Pero antes de empezar, si quieres leer el primer capítulo de la saga, te lo dejamos por aquí:
Empecemos por la traslación. La Luna gira alrededor de la Tierra no en una circunferencia perfecta, sino describiendo una elipse en uno de cuyos focos se encuentra la Tierra. El punto más cercano a la Tierra de esta órbita o perigeo se encuentra a 363296km y el más lejano, o apogeo, a 405504km. Es cierto que, aunque la órbita no sea una circunferencia perfecta, vemos que la diferencia entre la distancia máxima y mínima es muy pequeña. Esto quiere decir que la excentricidad de la elipse es muy baja y podemos hacer una aproximación en la que diremos que la distancia media de la Luna a la Tierra es de 384400km.
La Luna orbita a una distancia media de 384400km, en un plano inclinado 5º respecto al plano de traslación de la Tierra
Además, el plano en el que la Luna orbita está inclinado respecto al plano en el que orbita la Tierra 5º. El mes lunar es el tiempo que la Luna tarda en dar una vuelta a la Tierra aunque, según el punto de referencia que tomemos, éste tendrá una duración y un nombre diferentes:
- Mes sideral: si tomamos como referencia que la Luna se encuentre en la misma posición respecto a las estrellas del fondo. Dura 27.3 días.
- Mes sinódico: si la referencia son las fases de la Luna. Dura 29.5 días.
- Mes trópico: si tomamos como referencia que la Luna pase por el punto de Aries. Dura 27d 7h 43min 4.7s.
- Mes anomalístico: el tiempo que tarda la Luna en pasar dos veces por el perigeo. Dura 27d 13h 18min 33.2s.
Los eclipses se dan debido a que el tamaño aparente de Sol y la Luna en nuestro cielo son muy parecidos, ya que, aunque el Sol sea mucho más grande, se encuentra mucho más lejos. Sin embargo, para que se den los eclipses, ya sean solares o lunares, la Luna debe estar en uno de dos puntos muy concretos de su órbita: los nodos. Estos puntos son los lugares donde el plano donde orbita la Luna y el plano donde orbita la Tierra se cortan. Recordemos que ambos planos no son paralelos, sino que están inclinado 5º uno respecto al otro. La línea recta que une ambos nodos no permanece en una posición fija respecto a las estrellas del fondo, sino que experimenta un movimiento retrógrado, es decir, gira en sentido contrario a la Tierra respecto al Sol, dando una vuelta completa en 18.6 años. Una vuelta completa de la línea de nodos es lo que se denomina mes draconítico.
Aunque siempre veamos la misma cara de la Luna, ésta tiene también un movimiento de rotación sobre sí misma. El eje de rotación está inclinado 88.3º respecto al plano de traslación de la Tierra y da una vuelta completa cada mes sideral. Es decir, un día en la Luna dura 27.3 días terrestres. De esta forma, la Luna tarda lo mismo en dar una vuelta sobre sí misma que en dar una vuelta alrededor de la Tierra. Esto es lo que se llama rotación sincrónica y es el motivo por el cual siempre vemos la misma cara de la Luna.
Siempre vemos la misma cara de la Luna porque tarda lo mismo en dar una vuelta sobre sí misma que en dar una vuelta alrededor de la Tierra
Este efecto de rotación sincrónica, también llamado acoplamiento de marea, ocurre en todos los sistemas gravitatorios de dos o más cuerpos cuando uno de ellos es mucho más grande que el resto: el de mayor masa funciona como ancla, frenando la rotación del de menor masa, hasta hacer que los periodos de rotación y traslación coincidan. Sin embargo, no vemos sólo el 50% de la superficie de la Luna desde la Tierra, sino que vemos el 59%. Este área extra que podemos llega a ver a pesar del acoplamiento de marea se debe a que la órbita de la luna es una elipse y no un círculo perfecto, así que cuando ha dado un cuarto de vuelta sobre sí misma sólo ha recorrido 84º de su órbita, dejándonos ver un poco de su espalda. Ocurre lo mismo por el este y por el oeste. Además, debido a que su plano de traslación está inclinado 5º respecto al de la Tierra, también podemos ver unos arcos extra por el norte y por el sur.
La Tierra y la Luna pueden verse en realidad como un sistema de dos cuerpos que orbitan a un centro de masas. Esto provoca que la Luna se aleje 4cm/año a la vez que frena la rotación de la Tierra. Conforme la Luna se aleja, su tamaño aparente será menor, así que llegará un momento en el que los eclipses totales de Sol no se producirán porque veremos la Luna demasiado pequeña como para ocultarlo por completo.
La Luna se aleja 4cm por año
Otra cosa que provoca esta rotación del sistema Tierra-Luna en torno al centro de masas es que aparezca una nueva fuerza: un gradiente gravitatorio. Esta fuerza es más fuerte en el punto más cercano entre ambos cuerpos y más débil en el punto más lejano (el diametralmente opuesto). De esta forma, trata de deformar ambos cuerpos dándoles forma de huevo intentado juntarlos. Como la Luna y la corteza terrestre son sólidas, este efecto no es apreciable, pero sí que se aprecia en los océanos y mares, dando lugar a las mareas. El nivel del mar sube y baja dos veces al día, subiendo en los puntos más cercanos a la Luna y bajando en los más alejados.
Por último, hablemos de las fases de la Luna:
- Luna nueva o novilunio: la Luna se encuentra entre la Tierra y el Sol. Sale y se oculta con éste, la cara oculta se encuentra iluminada y la cara visible no es observable.
- Cuarto creciente: la cara visible se comienza a iluminar progresivamente hasta alcanzar el cuarto iluminado a los 7días y 9h. Sale a medio día y se pone por la noche.
- Gibosa creciente: es el aspecto de la Luna desde el cuarto creciente hasta la luna llena.
- Luna llena o plenilunio: el día 14.5 del mes la luna se encuentra en la posición opuesta al Sol, por lo que toda la cara visible se encuentra iluminada.
- Gibosa menguante: es el aspecto de la Luna desde la luna llena hasta el cuarto menguante.
- Cuarto menguante: solo se observa la mitad de la cara visible iluminada. Sale después de media noche y permanece en el cielo hasta el medio día del día siguiente.
Para terminar este capítulo de la saga lunar, sólo comentar que los eclipses de Luna, aquellos en los que la sombra de la Tierra oculta momentaneamente nuestro satélite, no son tan frecuentes como parece. Sólo se dan unos 150 por siglo, de los cuales la mitad son totales y la otra mitad parciales. Sí son frecuentes las ocultaciones, que es cuando la Luna tapa u oculta alguna estrella importante o planeta. Estos fenómenos se pueden usar para calcular diámetros de los objetos ocultados o conocer la separación entre los objetos de sistemas múltiples, como estrellas binarias.
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