La Luna, misma cara ,cada vez más lejos

La Luna, misma cara ,cada vez más lejos
“Papá, ¿por qué la Luna nos muestra siempre la misma cara?”

Afortunadamente, el padre sabe la respuesta, o eso cree...

Acabo de ver el corto de animación de Pixar "La luna", dirigido por Enrico Casarosa, que acompañó a la proyección del largometraje "Brave" en las salas de cine.

Y me he quedado con la boca abierta, como el niño protagonista.

En pocos minutos se condensan ternura, cariño, orgullo y magia visual.

La visión que nos ofrece de la luna es muy particular.

Durante muchos años los seres humanos sólo han podido observar y soñar con la misma vista de la luna.

Aunque la luna tiene forma esférica, tarda lo mismo en rotar sobre sí misma que en dar una vuelta completa a la tierra, por lo que siempre nos ofrece una misma cara.

La llamada cara oculta de la luna ha permanecido desconocida, casi en su totalidad, hasta 1959.

Ese año, la sonda soviética

Luna 3 pudo tomar las primeras fotografías de esta cara, mostrando un tercio de su superficie invisible desde la tierra.

Nueve años después, en 1968, un ser humano pudo ver directamente la cara oculta por primera vez.

El astronauta Willian Anders, de la misión Apolo 8, la describió así:  "parece un montón de arena en la que hayan jugado mis hijos durante un rato.

Está toda magullada, sin definición, sólo un montón de bultos y agujeros"

Y es que las dos caras, o hemisferios, de la luna son muy diferentes. La cara visible tiene numerosos y grandes mares (mares lunares, sin agua claro está), mientras que la cara oculta está plagada de cráteres.

“Papá, ¿por qué la Luna nos muestra siempre la misma cara?”

 “Pues porque la Luna gira sobre sí misma a la vez que gira alrededor de la Tierra. Mira, ven Juanito, te lo muestro con dos monedas”.

El padre sitúa sobre la mesa una moneda de dos euros, que representa a la Tierra, y otra de un céntimo, que representa a la Luna.

De manera que el número 1 que se encuentra sobre una de las caras esté visible y la parte superior de ese número, a modo de flecha, apunte hacia la moneda de dos euros.

Ahora el padre hace girar la moneda de un céntimo un cuarto de vuelta sobre su eje y un cuarto de vuelta sobre sí misma. La parte superior del 1 sigue apuntando hacia la moneda de dos euros.

El padre continúa con otro cuarto de giro más. ¿Ves, por qué, Juanito?” Sí, papá, lo veo –responde Juanito. Pero papá – vuelve a preguntar - ¿por qué la Luna gira de esa manera y no de otra?
El padre, algo atónito, se pregunta también por qué.

¿Acaso hay una razón para esto? Por supuesto que la hay.

 Ayudemos, si podemos, a ese pobre padre sumido en la indigencia educativa.

Todos sabemos del fenómeno de las mareas.

Las mareas son una consecuencia de la atracción gravitatoria que la Luna, y en menor extensión, el Sol, ejercen sobre la Tierra.

La Tierra gira sobre su eje, y como consecuencia de ese giro, aleja o acerca hacia la Luna distintas partes de su superficie.

La parte de su superficie que se encuentra más cerca en un momento determinado del día es atraída por la Luna con mayor fuerza que la parte que se encuentra más alejada de ella.

Como consecuencia de esta diferencia de atracción gravitatoria entre dos puntos de la Tierra diametralmente opuestos, nuestro planeta se deforma.

La Tierra “se hincha” hacia los lados de su superficie cercanos o alejados de la Luna.

Puesto que la mayor parte de la superficie de la Tierra es agua, la diferencia de atracción gravitatoria, según sea la distancia de la superficie de la Tierra a la Luna, se traduce en subidas y bajadas temporales del nivel del mar.

Factores, tales como la forma de la costa, juegan también una enorme influencia en la amplitud que las mareas pueden tener en diferentes puntos de la Tierra, y que pueden variar desde menos de un metro a diecisiete metros de diferencia entre el nivel del mar en pleamar o en bajamar.

El día, más largo

Además de este efecto de las mareas, la atracción lunar produce otros efectos más sutiles. Uno de ellos es el alargamiento de la duración de los días.

La Luna frena a la Tierra en su movimiento de rotación y poco a poco los días se hacen más largos.

 ¿Cómo se produce este frenado de la rotación terrestre? La respuesta se encuentra en las mareas. Resulta que la deformación de la superficie terrestre causada por la atracción lunar debe desplazarse sobre la superficie de la Tierra, al girar ésta.

La rápida rotación de la Tierra hace que la deformación causada por la Luna no se situé nunca en el punto que se encuentra exactamente haciéndole frente, sino que esté algo desfasada respecto a él.

Este desfase causa que la fuerza de atracción entre la Luna y la Tierra no se produzca exactamente en la línea que une sus centros, lo cual crea una fuerza que se opone a la rotación terrestre.

Esto no es fácil de visualizar, pero es lo que más o menos sucede.

Este fenómeno sucedió igualmente con la Luna en el pasado.

En este caso, era la Tierra la que por su atracción, deformaba la superficie lunar y la frenaba en su rotación.

El proceso de frenado continuó hasta que no pudo hacerlo más, que fue justamente cuando la luna giró sobre sí misma con el mismo periodo que gira alrededor de la Tierra, mostrándonos de esta manera la misma cara.

La deformación de la Luna por la Tierra ya no se desplaza más sobre la superficie de la luna, frenándola, porque esa deformación se encuentra ahora siempre en el mismo sitio.

Una ley física establece que la cantidad de movimiento angular de un sistema se debe conservar. La cantidad de movimiento angular es una magnitud proporcional tanto a la velocidad de rotación de un cuerpo como a su distancia al centro de rotación.

Si la Tierra decrece su cantidad de movimiento angular al ser frenada su rotación por la Luna, para que la cantidad de movimiento angular en el sistema Tierra-Luna se conserve, ésta debe ganar precisamente lo que la Tierra pierde.

Para ganarlo, la Luna debe aumentar su velocidad de rotación sobre sí misma o su distancia de giro alrededor de la Tierra.

Como lo primero es imposible, lo que sucede es lo segundo, y resulta que así tenemos el sorprendente fenómeno de que a pesar de que la Tierra atrae a la Luna, ésta se aleja de nosotros unos 3,8 cm por año.

Así pues, la Luna, al ejercer su atracción sobre una Tierra, que gira aún bastante rápido sobre sí misma, la frena en su rotación y, al mismo tiempo, se aleja de ella lentamente.

Los días se van haciendo más largos y lo seguirán haciendo hasta que se llegue a una situación de equilibrio, en la Tierra y la Luna mostrarán una a la otra la misma cara y girarán sobre sí mismas con el mismo periodo que el tiempo empleado en la rotación de una alrededor de la otra.

Esto quiere decir que la respuesta que tendríamos que darle a Juanito es que la Luna, hoy, podría girar más rápido de lo que lo hace, de no haberse conseguido aún la situación de equilibrio con ella, pero nunca más lento, al menos no en la órbita en la que se encuentra.

Del mismo modo, todo esto quiere decir que dentro de millones de años el día de la Tierra será tan largo como el de la Luna, es decir, unos veintinueve días actuales, con lo cual la mayor parte de la Tierra estará, de día, achicharrada por el Sol, si es que éste todavía brilla para entonces, y de noche congelada bajo la luz de la Luna.

Hemos compartido contigo tres formas distintas de mirar la luna.

Las dos primeras son miradas desde el arte (el cine y la literatura). Sobre la tercera me gustaría preguntarte:  ¿es la luna menos bella al observarla con una mirada científica?

Publicado por Jorge Laborda en Quilo de Ciencia
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