Como Fue La formación De La Luna – Conoce La Teoría Del Gran Impacto!

Es la teoría del gran impacto aquella teoría científica más aceptada para explicar como fue la formación de la Luna, que postula que nuestro satélite se originó como resultado de una gran colisión entre un protoplaneta del tamaño de Marte y la joven Tierra, el nombre de aquel protoplaneta es Tea (o Theia) o casualmente Orpheus u Orfeo. Proviene el nombre de Theia de la mitología griega, ya que Tea o Theia era la Titánide madre de la diosa lunar Selene. Se planteó la hipótesis por primera vez en una conferencia acerca de satélites en el año 1974 y posteriormente fue publicada por William K. Hartmann y Donald R. Davis, en la revista científica Icarus en el año 1975.

Índice
  1. Como fue la formación de la luna.
    1. La formación de la Luna "El gran impacto".
    2. El protoplaneta Tea.
  2. Evidencias de la formación de la luna.
    1. Debilidades de la teoría.
    2. El planeta doble.
  3. Los eclipses solares y lunares.

Como fue la formación de la luna.

Antes de comenzar a explicar como fue la formación de la Luna, primero vamos a detallar que es la Luna. Es evidente que es el único satélite natural que posee la Tierra. Con un diámetro ecuatorial de 3474 km es nuestra Luna el quinto satélite más grande del Sistema Solar, en tanto que en lo que respecta al tamaño proporcional en relación de su planeta, entonces vendría siendo el satélite más grande: contando con un cuarto del diámetro del planeta Tierra y 1/81 de su masa. Detrás de Ío, es también el segundo satélite más denso.

Se encuentra la Luna en relación síncrona con la Tierra, mostrando siempre la misma cara hacia el planeta. Está marcado el hemisferio visible con oscuros mares lunares de origen volcánico entre los destacados astroblemas y las brillantes montañas antiguas. A pesar de ser en apariencia el objeto más brillante en el cielo luego del Sol, es en realidad su superficie muy oscura, con una reflexión muy similar a la del carbón. Su protuberancia en el cielo y su ciclo regular de fases han hecho de nuestra Luna un objeto con influencia importante en lo cultural desde la antigüedad tanto en el lenguaje, como en el arte, el calendario o la mitología. Produce las mareas la influencia gravitatoria de la Luna y también el aumento de la duración del día.

Es la Luna el único cuerpo celeste en el que supuestamente el ser humano ha hecho un descenso tripulado. No obstante el programa Luna de la Unión Soviética fue el primero en llegar a alcanzar la Luna por medio de una nave espacial no tripulada. La historia nos dice que el programa Apolo de Estados Unidos realizó hasta la fecha las únicas misiones tripuladas al satélite terrestre, aunque actualmente muchas investigaciones y diversos huecos en este hecho, han generado controversia y se ha llegado a pensar que todo fue una mentira.  Estas misiones regresaron supuestamente con más de 380 kg de roca lunar, que han logrado alcanzar una detallada comprensión geológica referente a los orígenes de la Luna (se cree que la Luna se formó hace 4500 millones de años luego de un gran impacto), la formación de la estructura interna y su posterior historia.

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En el año 1970, la Unión Soviética puso en la superficie el primer vehículo robótico el cual fue controlado desde la Tierra: Lunojod 1. Fue enviando el rover fotografías y vídeos de la superficie de los 10 km que recorrió durante casi un año. Se mantiene la Luna, bajo el tratado del espacio exterior, o sea que es libre para la exploración de cualquier nación siempre y cuando sea con fines pacíficos.

formación De La Luna

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La formación de la Luna "El gran impacto".

La teoría que nos dice como fue la formación de la Luna indica que mientras se encontraba Tea atrapada en la órbita cíclica, tuvo la Tierra tiempo para diferenciar su estructura en el manto y núcleo que presenta actualmente. También podría Tea haber desarrollado cierta estratificación durante su estadio en L4. Cuando creció Tea lo suficiente para lograr escapar del punto de Lagrange, ingresó en una órbita caótica y se hizo inevitable la colisión de ambos planetas, ya que ambos planetas ocupaban la misma órbita. Se cree que pudo haber acontecido el impacto unos cientos de años luego del escape definitivo. Se ha calculado que ocurrió esto hace 4 533 millones de años; se piensa que Tea colisionó la Tierra con un ángulo oblicuo y a una velocidad de 40 000 km/h, destruyendo completamente a Tea y despidiendo hacia el espacio la mayor parte del manto de Tea y una porción significativa del manto terrestre, mientras que se hundió el núcleo de Tea dentro del núcleo terrestre.

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Muestran ciertos modelos que el choque entre ambos cuerpos fue rasante y que quedó Tea en una órbita baja, siendo unida por un puente de materia con la Tierra; se alejó posteriormente hasta unos cuantos diámetros terrestres para volver a colisionar con la Tierra y acabar completamente destruido. Fueron muy extremas las condiciones existentes en el medio terrestre tras el impacto, con el planeta Tierra fundido en su totalidad y envuelto por una atmósfera de roca vaporizada a 4000 °C que se ampliaba hasta una distancia de 8 radios terrestres.

Actuales estimaciones basadas en simulaciones por computadora de tal suceso sugieren que el 2 % de la masa original de Tea terminó formando un disco de escombros, la mitad del mismo se fusionó para conformar la Luna entre uno y cien años luego del impacto. Independientemente de la inclinación y rotación que tuviera la Tierra antes de aquel impacto, luego de éste, habría tenido el día una duración aproximada de cinco horas y se habría desplazado más cerca del plano de la órbita lunar el ecuador terrestre.

De acuerdo con diferentes simulaciones, es posible que a una distancia de 20 000 kilómetros de la Tierra se hubieran formado dos satélites. Aunque, acabaría la luna interna chocando de nuevo con nuestro planeta o colisionando con la otra 1 000 años luego de su formación. Explicaría esta última hipótesis la existente diferencia entre la cara visible de la Luna y la cara oculta, formulando que la segunda Luna habría asumido un diámetro aproximado de 1 200 kilómetros (más enorme que el planeta enano Ceres) y que se encontraría para entonces en uno de los puntos de Lagrange de la órbita lunar, en el cual perduraría durante millones de años hasta que se desestabilizó su órbita para terminar colisionando con la mayor de las lunas en lo que actualmente es la cara oculta. Dicho choque se habría producido a una velocidad baja relativamente (2-3 km/s), de manera que el objeto impactante no habría generado un cráter sino que, tras el impacto, habría su destrucción cubierto con rocosos materiales el hemisferio alcanzado.

Luna

El protoplaneta Tea.

Plantea una de las hipótesis que se formó Tea en un punto de Lagrange respecto a la Tierra, eso quiere decir, en la misma órbita aproximadamente pero 60º por delante (L4) o quizás por detrás (L5). Conforme a lo sugerido en el año 1772 por el matemático Joseph-Louis de Lagrange, en la órbita terrestre existen cinco puntos en donde se anulan en relación con los del Sol los efectos de la gravedad del planeta. L4 y L5 dos de los puntos de Lagrange, ubicados a 150 millones de kilómetros del planeta Tierra, son considerados estables y por ende son zonas con potencial para admitir la acreción planetaria en pugna con la Tierra. L4 fue el punto donde se cree que Tea comenzó a formarse en el eón Hadeico.

Cuando creció el protoplaneta Tea hasta un tamaño solo comparable al de Marte, unos 20 ó 30 millones de años luego de su formación, se tornó demasiado masivo para permanecer de manera estable en una órbita troyana. Impulsaba la fuerza gravitacional a Tea fuera del punto de Lagrange que abarcaba, al mismo tiempo que empujaba la fuerza de Coriolis al protoplaneta de vuelta al mismo. Su distancia angular a la Tierra como consecuencia de ello, comenzó a fluctuar, hasta que tuvo Tea masa suficiente para escapar de L4.

protoplaneta Tea

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Evidencias de la formación de la luna.

Provienen evidencias indirectas de este escenario de impacto de las rocas que fueron recogidas durante las misiones Apolo, que exponen que la exuberancia de los isótopos de oxígeno (16O, 17O y 18O) es igual prácticamente a la que existe en la Tierra. ​ La composición que presenta la corteza lunar, rica en anortosita, así como también la existencia de muestras ricas en KREEP, dan solides a la idea de que en un pasado una gran porción de la Luna se mantuvo fundida, y pudo aportar un gigantesco impacto la suficiente energía para conformar un océano de magma de tales características.

Diferentes evidencias muestran que si tiene la Luna un núcleo rico en hierro, ha de ser éste pequeño, menor de un 25 % del radio lunar, a divergencia de la mayor parte de los cuerpos terrestres en donde supone el núcleo en torno al 50 % del radio total. Dan lugar las condiciones de un impacto a una Luna mayoritariamente formada por los mantos de la Tierra y también del cuerpo impactante (agregándose a la Tierra el núcleo de este último) y satisfacen las prohibiciones del momento angular del sistema Tierra-Luna.

Evidencias de la formación de la luna

Debilidades de la teoría.

A pesar de ser la teoría del gran impacto la dominante para poder explicar el origen de la Luna, existen ciertos interrogantes que aún no han sido resueltos. Se incluyen entre éstos:

  • No son consistentes con la hipótesis del gran impacto Las relaciones entre los elementos volátiles en la Luna. Cabría esperar en concreto que la relación entre los elementos cesio/rubidio fuera mayor en la Luna que en el planeta Tierra, ya que es el cesio más volátil que el rubidio, no obstante el resultado es justamente el contrario.
  • No hay evidencia de que haya existido en la Tierra un océano de magma global (la cual es una consecuencia derivada de la hipótesis del gran impacto), y se han hallado materiales en el manto terrestre que al parecer nunca han estado en un océano de magma.
  • Descarta el contenido del 13 % de óxido de hierro (Feo) en la Luna (superior al 8% que el manto terrestre tiene) que pueda provenir el material proto-lunar, a excepción de una zona pequeña, del manto de la Tierra.
  • Si proviene del cuerpo impactante la mayor parte del material proto-lunar, debería la Luna estar enriquecida de elementos siderófilos, cuando en verdad es deficiente en ellos.

Requieren ciertas simulaciones de la formación de la Luna que la cantidad de momento angular del sistema Tierra-Luna sea el doble aproximadamente que en la actualidad. Aunque, no tienen en cuenta estas simulaciones la rotación de la Tierra antes del impacto, por lo que varios investigadores consideran que no es esto suficiente evidencia para poder descartar la hipótesis del gran impacto.

Debilidades de la teoría

El planeta doble.

Es esta la denominación que varios científicos dan al sistema Tierra-Luna debido al inmoderado tamaño que el satélite presenta con relación al planeta, de tan solo 81 veces menor masa, eso quiere decir solo 3,6 veces menor que la Tierra visto en diámetro (si fuese el planeta del tamaño de una pelota de baloncesto, sería la Luna como una pelota de tenis). Se apoya esta afirmación en las existentes relaciones entre los diferentes planetas del Sistema Solar y sus satélites, alterando estas entre las 8924/1 del satélite XIII Leda con relación a Júpiter y las 3,6/1 veces menor de la Luna.

Son otras relaciones: con relación a Urano; V Miranda 105/1, con relación a Marte; II Deimos 566/1 ó con relación a Júpiter; Ío de 39/1. Esta denominación también se apoya en la inexistencia de más satélites naturales que se encarguen de orbitar a la Tierra, es pues lo habitual que no exista ninguno (caso de Venus o Mercurio) o que haya multitud de ellos como pasa en los planetas del tipo joviano.

De este modo, cuando se dice que describe la Tierra una elipse en torno al Sol, se debe decir en realidad que describe la órbita el centro del sistema Tierra-Luna. Ambos astros, que están unidos por un eje invisible, conforman algo así como una mancuerna disimétrica que gira en torno a su centro de gravedad. Ya que es la masa de la Tierra muy superior a la de la Luna, ese centro, que es denominado baricentro, que divide en dos partes iguales a la masa común, se encuentra situado en el interior del globo terrestre, a aproximadamente unos 4683 km de su centro. De este modo, 26 veces al año, pasa la Luna alternativamente de uno al otro lado de la órbita terrestre.

Se desprende de esas consideraciones, que son mucho más complejos los movimientos de la Luna de lo que se supone, siendo verdaderamente necesario para determinar con exactitud los reales movimientos de la Luna, tener en cuenta nada menos que 1 475 irregularidades en los movimientos lunares diferentes y que además incluyen las perturbaciones de su órbita provocadas por la atracción ejercida debido a los demás astros del sistema solar, en especial Júpiter (el de mayor masa) y Venus (el más cercano), así también como entre otros la secular aceleración del movimiento de la Luna.

sistema Tierra-Luna

Los eclipses solares y lunares.

Se deben los eclipses a una extraordinaria casualidad. Es el diámetro del Sol 400 veces más grande que el de la Luna, no obstante también está 400 veces más lejos, de manera que abarcan ambos aproximadamente el mismo ángulo sólido para un observador que se encuentre situado en la Tierra.

En un eclipse lunar la Luna puede contener hasta tres veces su diámetro dentro del cono de sombra provocado por la Tierra. En un eclipse solar por el contrario apenas la Luna tapa al Sol (eclipse total) y en determinados segmentos de su órbita, no llega a ocultarlo del todo, cuando está más distante, dejando de este modo una franja anular (eclipse anular). Dificulta la complejidad del movimiento lunar el cálculo de los eclipses y la periodicidad se debe tener presente, con que estos se producen (Periodo Saros).

Los eclipses solares y lunares

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