Luna | |
Luna llena en América del Norte . | |
Características orbitales | |
---|---|
Semieje mayor | 384,399 km (0,002 57 au ) |
Apogeo | 406,300 km (0,002 7 au ) |
Perigeo | 356700 km (0,002 4 au ) |
Circunferencia orbital | 2,449,000 kilometros |
Excentricidad | 0.05490 |
Período de revolución | 27.321 582 d (27 d 7 h 43,1 min) |
Período sinódico | 29.530 589 d |
Velocidad orbital media | 1.022 km / s |
Velocidad orbital máxima | 1.052 km / s |
Velocidad orbital mínima | 0,995 km / s |
Inclinación sobre la eclíptica | 5.145 ° |
Satélites conocidos | 0 |
satélite de | la tierra |
Designación sistemática | Tierra I |
Características físicas | |
Radio ecuatorial | 1.737,4 km (0,273 Tierra) |
Radio polar | 1.735,97 km (0,273 Tierra) |
Perímetro ecuatorial | 10,921 km (0.273 Tierra) |
Zona | 37.871.220,85 km 2 (0,074 Tierra) |
Volumen | 2.195 8 × 10 10 km 3 (0.020 Tierra) |
Masa | 7.347 7 × 10 22 kg (0.0123 Tierra) |
Densidad general | 3.346 4 × 10 3 kg / m 3 |
Gravedad superficial | 1,622 m / s 2 (0,1654 g) |
Velocidad de liberación | 2,38 kilómetros por segundo |
Período de rotación ( día sidéreo ) |
27.321 582 d |
Velocidad de rotación (en el ecuador ) |
16.657 2 km / h |
Inclinación del eje | 6.687 ° |
Ascensión recta del polo norte | 270,00 ° |
Declinación del Polo Norte | 66,54 ° |
Albedo geométrico visual | 0,136 |
Temperatura de la superficie | |
• Máximo | 396 K ( 123 ° C ) |
• Medio | 200 K ( -73 ° C ) |
• Mínimo | 40 K ( -233 ° C ) |
Características de la atmósfera | |
Presión atmosférica | 10 −10 Pa |
La Luna es el único satélite natural permanente del planeta Tierra . Es el quinto más grande satélite natural en el Sistema Solar y el más grande de los satélites planetarios en relación con el tamaño del planeta alrededor del cual orbita . Es el segundo satélite más denso del Sistema Solar después de Io , un satélite de Júpiter .
La Luna está en rotación sincrónica con la Tierra, por lo que le muestra constantemente la misma cara. Esta, llamada la cara visible , está marcada por oscuros mares de luna volcánica que llenan los espacios entre las despejadas tierras altas , algunas alcanzando los 9 km sobre el nivel del mar, y sus prominentes cráteres de impacto . Por el contrario, tiene una cara oculta , que tiene menos mares pero muchos más cráteres, incluida la cuenca del Polo Sur-Aitken , la más grande del satélite y una de las más grandes del Sistema Solar por su diámetro de 2.500 km . Está desprovisto de una atmósfera densa y un campo magnético . Su influencia gravitacional sobre la Tierra produce las mareas oceánicas , las mareas terrestres , un ligero alargamiento de la duración del día y la estabilización de la inclinación del eje Tierra.
La distancia orbital media de la Luna es de 384.402 km , o unas treinta veces el diámetro de la Tierra , y su período de revolución es de 27,3 días. El tamaño aparente de la Luna en el cielo es aproximadamente el mismo que el del Sol , ya que el diámetro de la estrella es aproximadamente 400 veces mayor que el del satélite, pero también está 400 veces más alejado. Por lo tanto, la Luna puede cubrir casi exactamente al Sol en el cielo, permitiendo la ocurrencia de eclipses solares totales . Esta aparente correspondencia de tamaño desaparecerá en un futuro lejano debido al aumento de la distancia lunar de aproximadamente 3,8 cm por año. La formación de la Luna se remonta a hace unos 4.510 millones de años, poco después de la de la Tierra . La explicación más aceptada es que la Luna se formó de los restos que queda después de un impacto gigante entre un proto-Tierra y Marte- dimensionada protoplaneta llamado Theia .
El satélite natural, a veces denominado Tierra I , fue sobrevolado por primera vez por la sonda espacial Luna 2 en 1959. Durante más de una década, fue estudiado en particular por los programas Luna y Apolo , respectivamente soviético y estadounidense . Esta carrera espacial culminó en 1969 con los primeros humanos que pisaron la luna durante la misión Apolo 11 con Neil Armstrong y Buzz Aldrin . Luego, diez astronautas más de la NASA pisaron el suelo lunar hasta el Apolo 17 en 1972. Estas misiones permiten el regreso a la Tierra de rocas lunares que, con observaciones realizadas en el sitio, utilizaron para desarrollar la comprensión geológica de la Luna , su estructura interna y la historia de su formación. Abandonada desde 1974 por las potencias espaciales, la estrella ganó un nuevo interés en la década de 1990, con dos misiones de la NASA, Clementine y Lunar Prospector , que descubrieron signos de la presencia de hielo de agua , en particular en el Polo Sur . A partir de finales de la década de 1990, la Luna fue el principal destino de las sondas espaciales de las nuevas naciones espaciales , incluidas China , Japón e India . Se planean nuevas misiones tripuladas a la Luna , o incluso colonización , para la década de 2020 .
Como segundo objeto celeste en el cielo de la tierra por su magnitud aparente , después del Sol, y debido a su ciclo regular de fases correspondientes a su período sinódico de 29,5 días, la Luna sirve como punto de referencia e influencia cultural para las sociedades humanas desde el tiempo. inmemorial. Estos se encuentran en el lenguaje, los calendarios , el arte y la mitología . Por ejemplo, la diosa Luna , en la mitología romana , o Selene , en la mitología griega , respectivamente dieron su nombre y un adjetivo correspondiente.
La Luna es un esferoide debido al tramo creado por las fuerzas de las mareas , con su eje mayor desplazado 30 ° de la Tierra debido a anomalías gravitacionales causadas por sus cuencas de impacto . Su forma es más alargada de lo que pueden explicar las fuerzas de marea actuales. Este "abultamiento fósil" sugiere que la Luna se solidificó cuando orbitaba la mitad de la distancia de la Tierra hoy, y que ahora estaría demasiado fría para que su forma se adaptara a este cambio de enfoque. Su radio ecuatorial es de 1.738,1 km y su radio polar es de 1.736,0 km , lo que le da un aplanamiento de 0,001, tres veces menor que el de la Tierra. Su radio promedio es de 1.737,4 km , lo que corresponde aproximadamente al 27% del radio de la Tierra .
Con una masa de 7,346 × 10 22 kg , o un poco más del uno por ciento de la masa de la Tierra , la gravedad superficial experimentada en la Luna es mucho menor que en la Tierra: con 1,62 m / s 2 , es seis veces más pequeña. Así, incluso si su masa permanece constante, un ser humano en la Luna ve su peso dividido por seis; de manera similar, llevar un traje espacial de 90 kg equivale a la sensación de llevar un traje de 15 kg en la Tierra. Además, la velocidad de liberación en la Luna es más lenta que la de la Tierra, a 2,38 km / s contra 11,2 km / s . El campo gravitacional de la Luna se mide rastreando el efecto Doppler de las señales de radio emitidas por los dispositivos en órbita. Las principales características de la gravedad lunar son repleciones (o mascons), grandes anomalías gravitacionales positivas asociadas con algunas de las cuencas de impacto gigantes, en parte causadas por los densos flujos de lava basáltica que llenan los mares lunares . Estas anomalías influyen en gran medida en la órbita de las naves espaciales alrededor de la Luna. Sin embargo, los flujos de lava por sí solos no pueden explicar toda la firma gravitacional; Se han identificado concentraciones de masa independientes del vulcanismo marino.
La Luna es un cuerpo diferenciado , estructurado en una corteza , manto y núcleo distintos. Es el segundo satélite natural más denso del Sistema Solar después de Io , uno de los satélites de Júpiter . Sin embargo, su núcleo (probablemente compuesto de hierro metálico aleado con una pequeña cantidad de azufre y níquel ) tiene solo unos 350 kilómetros de radio como máximo, o el 20% del radio de la Luna. Los análisis de las variaciones en la rotación de la Luna indican que está al menos parcialmente derretida y, por lo tanto, tiene un núcleo interno sólido rodeado por un núcleo externo líquido. Por tanto, sería sólido hasta 240 km del centro y luego líquido hasta poco más de 300 km .
Componiendo |
Fórmula química |
Composición | |
---|---|---|---|
Mares | Tierra | ||
Sílice | SiO 2 | 45,4% | 45,5% |
Alúmina | Al 2 O 3 | 14,9% | 24,0% |
Óxido de calcio | CaO | 11,8% | 15,9% |
Óxido de hierro (II) | FeO | 14,1% | 5,9% |
Óxido de magnesio | MgO | 9,2% | 7,5% |
Óxido de titanio | TiO 2 | 3,9% | 0,6% |
Óxido de sodio | Na 2 O | 0,6% | 0,6% |
99,9% | 100,0% |
Alrededor del núcleo hay una capa límite de roca parcialmente derretida hasta unos 500 km del centro. Más allá de esta capa está el manto y la corteza , ambos formados por rocas sólidas pero de diferentes composiciones químicas y mineralógicas . La corteza, de unos 50 kilómetros de espesor en promedio, aflora en las “tierras”; también está presente en los "mares", pero cubierto por gruesas capas de lava .
El origen de esta estructura interna sería la cristalización fraccionada de un océano magmático lunar poco después de la formación de la Luna , hace 4.500 millones de años. El enfriamiento de este océano magmático habría producido primero la precipitación y sedimentación de cristales de olivino , clinopiroxeno y ortopiroxeno formando un manto máfico y luego, después de cristalizar aproximadamente las tres cuartas partes del océano magmático, la formación y flotación de cristales de plagioclasa está en el origen de la corteza. Los últimos líquidos en cristalizar, atrapados entre la corteza y el manto, habrían sido altamente enriquecidos en elementos incompatibles , incluidos los elementos radiactivos KREEP que producen calor. Sin embargo, este modelo no explica completamente las características observadas de la composición de la superficie, en particular las disimetrías de la distribución del torio entre las caras visibles y ocultas.
El mapeo geoquímico de la superficie lunar, realizado mediante orbitadores , está de acuerdo con esta perspectiva: la superficie de las altiplanicies ("tierra"), representativa de la corteza, está formada principalmente por anortositas , rocas ígneas compuestas principalmente. plagioclasa ; el de los "mares", como el de las muestras de rocas lunares recogidas en el lugar, son lavas de composición máfica , más ricas en hierro que los basaltos terrestres .
El magnetómetro MAG y el reflectómetro de electrones del Lunar Prospector hicieron posible en 2008 obtener el primer mapa completo de los campos magnéticos lunares. Revela que las cuencas de impacto dominan la distribución de estos campos, los más débiles (menos de 0,2 nT ) que se encuentran en las cuencas más grandes y más recientes, Mare Orientale y Mare Imbrium , mientras que las más bajas campos. Más fuerte (más de 40 nT ) son medidos sobre superficies diametralmente opuestas a estos mismos lavabos. Los campos más fuertes registrados corresponden a menos de una centésima parte del campo magnético de la Tierra .
El campo magnético lunar se debe enteramente a la magnetización de las rocas de la corteza, y hoy la Luna no tiene un campo magnético planetario dipolar.
Parte de la magnetización puede provenir de campos magnéticos transitorios generados durante grandes impactos. Estos impactos crean la expansión de una nube de plasma tras el impacto, generando un campo magnético ambiental. Esto se ve confirmado por la aparente ubicación de las magnetizaciones de la corteza más grandes cerca de las antípodas de las cuencas de impacto gigantes. Sin embargo, la mayor parte de la magnetización se hereda de una época en la que la Luna tenía un campo magnético global, como la Tierra y otros planetas.
Historia del campo magnético lunarLa presencia de un campo magnético global poco después de la formación de la Luna está atestiguada por la magnetización remanente de sus rocas más antiguas. El estudio detallado de una muestra de troctolita antigua de 4.25 Ga traída durante las misiones Apolo demuestra la existencia de un paleocampo con una intensidad de 20 a 40 µT , por lo tanto muy comparable a la de la corriente del campo magnético de la Tierra, que habría disminuido gradualmente. y que habría terminado al menos después de hace 2,5 Ga . Este resultado confirma la presencia de un efecto dínamo en este momento, pero no permite conocer con precisión el mecanismo ( convección térmica o soluto, en particular).
Los estudios paleomagnéticos realizados entre 2009 y 2014 muestran que una dínamo lunar operó entre al menos 4,25 y 1,92 Ga y que un período de campo alto (con una intensidad de campo promedio de alrededor de 77 μT en la superficie) duró entre 3,85 y 3,56 Ga , seguido de una caída en la intensidad de la superficie por debajo de 4 μT hacia 3,19 Ga . Dos estudios posteriores, en 2017 y 2020, muestran que una caída de orden de magnitud en las paleointensidades lunares entre 3.56 y 3.19 Ga fue seguida por un período de campo bajo (intensidades de campo de superficie del orden de 5 μT ) y luego un segundo y último período de disminución. entre 1,92 y 0,8 Ga , que terminó con la parada de la dínamo lunar, signo de una cristalización completa del núcleo lunar. Se proponen dos hipótesis para explicar la sucesión de dos períodos estables, uno en campo alto y el siguiente en campo bajo: (1) dos mecanismos de dínamo distintos pudieron funcionar, el primero generando un campo fuerte hasta su colapso y el segundo manteniendo un campo bajo, o (2) un solo mecanismo de dínamo era biestable, pasando de un estado de campo alto a un estado de campo bajo.
La topografía de la Luna, también llamada selenografía , se mide mediante altimetría láser y estereoscopía . Su relieve más visible es la cuenca del Polo Sur-Aitken , con un diámetro de unos 2.500 km , el cráter más grande de la Luna y uno de los cráteres de impacto más grandes del Sistema Solar, cuyo impacto se habría inclinado sobre el eje de rotación. de la estrella de 15 °. Con una profundidad de 13 km , su suelo es el punto más bajo de la superficie de la Luna. Las elevaciones más altas de la superficie se encuentran directamente al noreste, y se sugiere que estos accidentes geográficos pueden haber sido engrosados por el impacto ligeramente oblicuo que formó la cuenca. Otras cuencas de gran impacto, como los mares Rainy , Serenity , Crisis , Smythii y Oriental , también tienen elevaciones regionales bajas y bordes elevados. La superficie del lado lejano de la Luna es en promedio unos 1,9 km más alta que la de la cara visible.
El descubrimiento de fallas escarpadas por el Lunar Reconnaissance Orbiter sugiere que la Luna se ha reducido en unos 90 metros durante los últimos mil millones de años. Existen características de contracción similares en Mercurio . Un estudio de 2019 de más de 12.000 imágenes tomadas por el orbitador muestra que Mare Frigoris , una gran cuenca cerca del Polo Norte lunar y que se cree que está geológicamente muerta, se está agrietando y moviéndose. Dado que la Luna no tiene placas tectónicas , su actividad tectónica es lenta y se desarrollan grietas a medida que pierde calor interno .
Sistema coordinadoEl punto de referencia para las coordenadas selenográficas es el pequeño cráter Mösting A , definido por tener las coordenadas (−3,212, −5,211). En términos generales, el primer meridiano de la Luna corresponde al centro del disco lunar visto desde la Tierra, la IAU recomienda como eje la dirección media desde el centro de la Luna al centro de la Tierra.
"Mares" lunaresLos rasgos oscuros y relativamente desprovistos de la luna, claramente visibles a simple vista desde la Tierra, se denominan "mares" porque alguna vez se creyó que estaban llenos de agua . Ahora se les conoce como vastas cuencas solidificadas de lava basáltica antigua. Aunque son similares a los basaltos terrestres, los basaltos lunares contienen más hierro y no contienen minerales alterados por el agua. La mayor parte de esta lava entró en erupción o fluyó hacia depresiones asociadas con cuencas de impacto . Varias provincias geológicas que contienen volcanes en escudo y cúpulas lunares volcánicas se encuentran dentro de los "mares" de la cara visible.
Casi todos los mares están en el lado visible de la Luna y cubren el 31% de la superficie de este lado, en comparación con el 2% del lado lejano. Con base en mapas geoquímicos obtenidos por el espectrómetro gamma de Lunar Prospector , se estima que esto se debe a una concentración de elementos productores de calor, también llamados KREEP , debajo de la corteza de la cara visible que habría causado el calentamiento, el derretimiento parcial, que se eleva a la superficie y erupción del manto subyacente. La mayoría de los basaltos en los mares lunares entraron en erupción durante el Alto Imbriano , hace 3.0-3.5 mil millones de años, aunque algunas muestras fechadas radiométricamente podrían tener hasta 4.2 mil millones de años.
Fechadas por el recuento de cráteres , se ha estimado durante mucho tiempo que las erupciones más recientes en la Luna fueron hace alrededor de 1.200 millones de años. Sin embargo, en 2006 un estudio de Ina Crater , una pequeña depresión en Lacus Felicitatis , muestra características irregulares y relativamente libres de polvo que, debido a la falta de erosión por los escombros de la lluvia, parecían tener solo unos pocos millones de años, incluso si hay no hay consenso sobre esta datación. Los terremotos lunares y las emisiones de gas también indican cierta actividad lunar continua. En 2014, la NASA anunció que había descubierto "una amplia evidencia de vulcanismo lunar reciente" en 70 mares irregulares identificados por el Lunar Reconnaissance Orbiter , algunos de los cuales tienen menos de 50 millones de años. Esto plantea la posibilidad de que el manto lunar esté mucho más caliente de lo que se pensaba, especialmente en lo que respecta a la cara visible donde la corteza profunda es mucho más caliente debido a la mayor concentración de elementos radiactivos. Poco antes, se reportaron evidencias de vulcanismo basáltico entre 2 y 10 millones de años dentro del cráter Lowell - ubicado en el Mare Orientale , al nivel de la zona de transición entre las caras visible y oculta. Un manto inicialmente más cálido potencialmente asociado con el enriquecimiento local de elementos KREEP en el manto podría ser responsable de actividades volcánicas prolongadas también en el otro lado de la cuenca oriental.
Las regiones más claras de la Luna se llaman terrae , o más comúnmente tierras altas porque tienen una elevación más alta que la mayoría de los mares. Están fechados radiométricamente como formados hace 4.400 millones de años y podrían representar acumulaciones de plagioclasas del océano magmático lunar . A diferencia de la Tierra, ninguna montaña lunar importante se habría formado como resultado de eventos tectónicos .
La concentración de los mares en el lado visible probablemente refleja una corteza altiplano mucho más gruesa en el lado lejano, que puede haber formado durante el impacto de baja velocidad de una segunda luna de la Tierra hace unas pocas decenas de millones de años. Años después de la formación de la Luna .
Cráteres de impactoLa superficie lunar también tiene muchos cráteres de impacto . Se forman cuando los asteroides y los cometas chocan con el satélite. Hay alrededor de 300,000 de ellos con un ancho de al menos un kilómetro solo en la cara visible. Los períodos de la escala de tiempo geológica lunar llevan el nombre de los eventos de impacto más importantes que tuvieron lugar allí, como el Nectariano después del Mare Nectaris o el Imbrium después del Mare Imbrium . Al igual que la Mare Orientale , estas estructuras se caracterizan por múltiples anillos de material elevados sobre un diámetro de varios cientos o incluso miles de kilómetros y asociados con una amplia capa de depósitos de eyecta que forman una estratigrafía regional. Otros cráteres más pequeños como Eratosthenes y Copernicus son característicos de períodos posteriores y, por lo tanto, dieron sus nombres al Eratosthenian y Copernican . La falta de atmósfera, las condiciones climáticas y los procesos geológicos recientes para crear erosión significan que muchos de estos cráteres están bien conservados.
Aunque sólo se han fechado con certeza algunas cuencas, son útiles para asignar edades relativas. Como los cráteres de impacto se acumulan a un ritmo casi constante, se utiliza el recuento del número de cráteres por unidad de área para estimar la edad de la superficie. Además, las edades radiométricas de las rocas fundidas en el impacto recogidas durante las misiones Apolo están entre 3.8 y 4.100 millones de años: son uno de los principales argumentos para la existencia de un gran bombardeo tardío .
La corteza lunar está cubierta con una capa superficial altamente fragmentada y arada por impacto llamada regolito , formada por procesos de impacto. El regolito más fino, que constituye el suelo lunar de vidrio de dióxido de silicio , tiene una textura similar a la de la nieve y un aroma a polvo negro . El regolito de las superficies más antiguas es generalmente más grueso que el de las superficies más jóvenes: su grosor varía de 10 a 20 km en las tierras altas y de 3 a 5 km en los mares. Debajo de la capa de regolito finamente picada hay un megageolito, una capa de lecho rocoso muy fracturado de varios kilómetros de espesor.
La comparación de las imágenes de alta resolución obtenidas por el Lunar Reconnaissance Orbiter muestra una tasa de aparición de cráteres significativamente mayor que la estimada anteriormente. Así, se asume que un proceso de craterización secundario provocado por eyecciones proyectadas con cada impacto mueve los dos primeros centímetros del regolito cien veces más rápido que lo sugerido por modelos anteriores, con una escala temporal del orden de 81.000 años.
Millones de años antes de nuestros días Vórtices lunaresLos remolinos lunares son formaciones brillantes enigmáticas que se observan en la superficie de la Luna. Tienen un alto albedo , características ópticas similares a las de un regolito relativamente joven y en su mayoría de forma sinuosa. Esta forma a menudo se ve acentuada por regiones de bajo albedo que serpentean entre los brillantes remolinos.
Presencia de aguaEl agua líquida no puede persistir en la superficie de la Luna. Cuando se expone a la radiación solar , el agua se disocia rápidamente por fotólisis y luego se lleva al espacio. Sin embargo, desde la década de 1960, los científicos han planteado la hipótesis de que el hielo de agua podría ser depositado por cometas o incluso producido por la reacción de rocas lunares ricas en oxígeno y ricas en hidrógeno del viento solar , dejando rastros de agua que eventualmente pueden persistir en el viento solar . cráteres de oscuridad eterna en los dos polos lunares. Las simulaciones numéricas sugieren que hasta 14.000 km 2 de la superficie del satélite estarían constantemente en sombras. La presencia de cantidades utilizables de agua en el satélite es un factor importante para prever una colonización de la Luna de forma rentable. De hecho, la alternativa de transportar agua desde la Tierra sería prohibitivamente cara.
En 1994, el experimento de radar realizado a bordo del orbitador Clementine informó la existencia de pequeñas bolsas de agua congelada cerca de la superficie. Sin embargo, las observaciones de radar posteriores del radiotelescopio de Arecibo sugieren que es más probable que estos hallazgos sean rocas arrojadas durante la formación de cráteres de impacto jóvenes. En 1998, el espectrómetro de neutrones Lunar Prospector reveló la presencia de altas concentraciones de hidrógeno en el primer metro de profundidad del regolito cerca de las regiones polares. Perlas de lava volcánica, traídas de regreso a la Tierra durante la misión Apolo 15 , presentes tras la investigación de pequeñas cantidades de agua en su interior.
La sonda Chandrayaan-1 , lanzada en 2008, confirma la existencia de hielo de agua en la superficie gracias a su módulo Moon Mineralogy Mapper a bordo . El espectrómetro observa líneas de absorción correspondientes al hidroxilo en la luz solar reflejada, lo que indica la presencia de grandes cantidades de hielo de agua en la superficie lunar. Los datos indican concentraciones del orden de 1000 ppm . En 2009, LCROSS envió un impactador de 2.300 kg a un cráter de oscuridad eterna y detectó al menos 100 kg de agua en una columna de material expulsado. Otra revisión de los datos de LCROSS revela que la cantidad de agua detectada está más cerca de 155 ± 12 kg . En mayo de 2011, la detección 615 a 1410 ppm de agua en la masa fundida de inclusiones en la muestra lunar n o 74220 se anuncia. Este es el "suelo anaranjado" con un alto contenido de titanio de origen volcánico recolectado durante la misión Apolo 17 en 1972. Esta concentración es comparable a la del magma en el manto superior de la Tierra .
El análisis de los resultados del Moon Mineralogy Mapper (M3) trae en agosto de 2018 por primera vez la confirmación de la presencia de hielo de agua en la superficie de la Luna. Los datos revelan las distintas firmas reflectantes del hielo de agua, a diferencia de las del polvo y otras sustancias reflectantes. Se encuentran depósitos de hielo. en los polos norte y sur , aunque son más abundantes en el sur, donde los cráteres de eterna oscuridad son más comunes.
En octubre de 2020, los astrónomos informaron que habían detectado agua en la superficie iluminada por el Sol de la Luna por varias naves espaciales independientes, incluido el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA).
Paul Spudis estima en 2018 el volumen de agua presente en la Luna entre 100 millones y mil millones de metros cúbicos en cada polo.
La inclinación del eje de la Luna con respecto a la eclíptica es de solo 1,5424 °, mucho menos que los 23,44 ° de la Tierra. Por esta razón, la irradiancia solar del primero varía mucho menos con las estaciones , y los detalles topográficos juegan un papel crucial en los efectos estacionales.
Según imágenes tomadas por Clementine en 1994, cuatro regiones montañosas en el borde del cráter Peary , cerca del Polo Norte de la Luna, podrían permanecer iluminadas durante todo el día lunar, creando picos de luz eterna . Tales regiones no existen en el Polo Sur. Asimismo, hay lugares que permanecen en sombra permanente en el fondo de muchos cráteres polares, lo que implica que estos " cráteres de oscuridad eterna " son extremadamente fríos. El Lunar Reconnaissance Orbiter mide las temperaturas más bajas de verano en los cráteres del Polo Sur a 35 K (−238 ° C ) y solo 26 K (−247 ° C) hacia el solsticio de invierno en el cráter Hermite en el Polo Norte . Es la temperatura más baja del Sistema Solar jamás medida por una nave espacial, más baja incluso que la de la superficie de Plutón .
Las temperaturas medias de la superficie de la Luna difieren mucho según la hora del día para las regiones consideradas: hasta aproximadamente 400 K (127 ° C) cuando se expone a la luz solar en el ecuador y hasta 100 K (−173 ° C) cuando está en la sombra.
La atmósfera de la Luna es tan delgada que su masa total es de menos de 10 toneladas, casi lo que corresponde a un vacío . La presión de superficie de esta pequeña masa es de aproximadamente 3 × 10 -15 atm ( 0,3 nPa ), que varía con el día lunar. Sus fuentes incluyen la desgasificación y la pulverización catódica , producto del bombardeo del suelo por iones del viento solar . Entre los elementos detectados se encuentran el sodio y el potasio , producidos por pulverización catódica y también presentes en las atmósferas de Mercurio e Io ; el helio-4 y el neón del viento solar; y argón-40 , radón-222 y polonio-210 , desgasificados después de su creación por desintegración radiactiva en la corteza y el manto. No se explica la ausencia de especies neutras ( átomos o moléculas ) como oxígeno , nitrógeno , carbono , hidrógeno y magnesio , que sin embargo están presentes en el regolito . El vapor de agua está presente en cantidades variables según la latitud, con un máximo en torno a los 60-70 °. Probablemente se produzca por la sublimación del hielo de agua del regolito. Estos gases regresan a la superficie debido a la gravedad de la Luna o se pierden en el espacio, ya sea por la presión de la radiación solar o, si están ionizados, al ser arrastrados por el campo magnético del viento solar.
PolvoExiste una nube de polvo lunar asimétrica permanente alrededor de la Luna, creada por pequeñas partículas de cometas . Se estima que 5 toneladas de estos golpean la superficie cada 24 horas y expulsan este polvo. Este permanece en suspensión durante unos 10 minutos, tardando 5 minutos en subir y 5 minutos en bajar. En promedio, 120 kilogramos de polvo están presentes permanentemente sobre la Luna, elevándose hasta 100 kilómetros de la superficie. Las mediciones de polvo se realizan mediante la experiencia LDEX ( Lunar Dust EXperiment ) de carga a entre 20 y 100 kilómetros de la superficie durante un período de seis meses. El LDEX detecta un promedio de 0,3 micrómetros de partículas de polvo lunar por minuto. El recuento de partículas de polvo alcanza su punto máximo durante las lluvias de meteoros de las Gemínidas , Cuadrántidas y Táuridas en particular, cuando la Tierra y la Luna atraviesan los restos del cometa . Las nubes son asimétricas, más densas cerca del límite entre los lados diurno y nocturno de la Luna.
Pasó una atmósfera espesaEn octubre de 2017, científicos del Centro Marshall de Vuelos Espaciales y el Instituto Lunar y Planetario de Houston anunciaron que habían descubierto a partir de estudios de muestras de magma de la Luna, tomadas durante las misiones Apolo , que la Luna tenía una atmósfera relativamente espesa sobre un período de 70 millones de años hace tres o cuatro mil millones de años. Esta atmósfera, proveniente de los gases expulsados durante las erupciones volcánicas lunares, era dos veces más espesa que la que se encuentra actualmente en el planeta Marte . La antigua atmósfera lunar habría sido despojada gradualmente por el viento solar y luego disipada en el espacio.
La Luna comienza a formarse hace 4.510 millones de años, de 30 a 60 millones de años después de la formación del Sistema Solar . Plusieurs mécanismes de formation sont proposés, parmi lesquels la séparation de la Lune à partir de la croûte terrestre par la force centrifuge (ce qui exigerait une vitesse de rotation initiale de la Terre trop élevée), la capture gravitationnelle d'une Lune préformée (ce qui nécessiterait cependant une atmosphère terrestre étendue irréaliste pour dissiper l'énergie de la Lune de passage) et la co-formation de la Terre et de la Lune dans le disque d'accrétion primordial (ce qui ne peut pas expliquer la disparition des métaux dans La luna). Estas suposiciones tampoco pueden explicar el elevado momento angular del sistema Tierra-Luna.
Para la hipótesis dominante, el sistema Tierra-Luna se formó después del impacto de un protoplaneta de tamaño similar al de Marte (llamado Théia , la madre de Selene en la mitología griega ) con la proto-Tierra ; se llama la hipótesis del impacto gigante . El impactador, la corteza y parte del manto de la Tierra se rompen y arrojan una gran cantidad de escombros en órbita alrededor de la Tierra. La Luna se forma entonces por la acumulación de parte de esta nube de escombros en muy poco tiempo, del orden de un siglo. El impacto habría liberado mucha energía , derritiendo la capa exterior de la Tierra y, por lo tanto, habría formado un océano de magma . Asimismo, la Luna recién formada habría poseído un océano magmático lunar con una profundidad estimada de al menos varios cientos de kilómetros.
Aunque la hipótesis del impacto gigante puede explicar muchos parámetros, algunos elementos no se explican, especialmente con respecto a las composiciones isotópicas cercanas a la Luna y la Tierra, su vulcanismo relativamente reciente o la existencia pasada de un campo magnético planetario . De hecho, la medición en 2001 de las firmas isotópicas de las rocas lunares del programa Apolo revela que tienen la misma firma isotópica que las rocas terrestres, lo que las distingue de casi todos los demás cuerpos del sistema solar. Esta observación es inesperada porque entonces se asumió que la mayoría de los materiales que formaron la Luna procedían de Theia; sin embargo, en 2007 se anunció que había menos del uno por ciento de posibilidades de que Theia y la Tierra tuvieran firmas isotópicas idénticas por este medio. Otras muestras lunares de Apolo estudiadas en 2012 presentan la misma composición de isótopos de titanio que la Tierra, lo que entra en conflicto con lo que se espera si la Luna se formó lejos de la Tierra o se originó en Theia.
Estas diferencias pueden explicarse por variaciones en la hipótesis del impacto gigante. En particular, modelos alternativos han propuesto una serie de impactos menos cataclísmicos o la formación de una sinestia : una nube tórica de gas y fragmentos de roca.
La Luna realiza una órbita completa alrededor de la Tierra en relación con las estrellas fijas aproximadamente una vez cada 27,3 días , su período de revolución o período sidéreo . Sin embargo, dado que la Tierra se mueve simultáneamente en su órbita alrededor del Sol , pasan aproximadamente dos días más antes de que la Luna muestre la misma fase a la Tierra, o 29,5 días , su período sinódico .
A diferencia de la mayoría de los satélites naturales de otros planetas, orbita más cerca del plano de la eclíptica que del plano ecuatorial del planeta. Su órbita se ve sutilmente perturbada por el Sol y la Tierra de muchas formas diferentes. Por ejemplo, el plano de la órbita de la Luna rota gradualmente cada 18,61 años , lo que afecta a otros aspectos del movimiento lunar. Estos efectos consecutivos están matemáticamente descritos por las leyes de Cassini .
Además, la Luna es el único satélite natural permanente de la Tierra. Hay varios objetos cercanos a la Tierra como (3753) Cruithne que coorbitan con la Tierra: sus órbitas los acercan a la Tierra a intervalos regulares, pero se deterioran a largo plazo. Son cuasi-satélites y no satélites naturales porque no orbitan alrededor de la Tierra sino alrededor del Sol , no estando confirmada la existencia de otras lunas de la Tierra . Sin embargo, algunos de estos asteroides a veces pueden convertirse durante unos meses, incluso algunos años, en satélites terrestres temporales. Solo se sabe que 2006 RH 120 ha estado en este caso, entre 2006 y 2007.
La Luna está en rotación sincrónica alrededor de la Tierra: su período de rotación es igual a su período de revolución. Por lo tanto, siempre presenta el mismo hemisferio llamado " cara visible de la Luna " para un observador terrestre, el hemisferio opuesto se denomina en consecuencia " cara oculta de la Luna ". Sin embargo, debido al efecto de la libración , alrededor del 59% de la superficie de la Luna se puede ver en la práctica desde la Tierra. El lado lejano a veces se llama erróneamente el "lado oscuro", pero está completamente iluminado con la misma frecuencia que el lado visible: una vez cada 29,5 días terrestres, en luna nueva .
Esta rotación sincrónica es el resultado de la fricción creada por las fuerzas de marea de la Tierra sobre la Luna, habiéndose disipado la energía de rotación en forma de calor. Anteriormente, la Luna tenía una velocidad de rotación más rápida, pero bastante rápida en su historia, esta se ralentiza gradualmente hasta que el período de este movimiento coincide con el de la revolución del satélite alrededor de la Tierra.
En 2016, utilizando datos recopilados durante la misión Lunar Prospector , los planetólogos detectaron dos áreas ricas en hidrógeno (probablemente hielo de agua antiguo ) en dos puntos opuestos de la Luna. Se especula que estas áreas eran los polos lunares hace miles de millones de años antes de que se uniera a la Tierra.
La Luna es excepcionalmente grande satélite natural respecto a la Tierra: es más de un cuarto del diámetro a 1/ 81 ª de la masa del planeta. También es la luna más grande en el sistema solar en relación con el tamaño de su planeta, aunque Caronte es mayor en relación con el planeta enano Plutón , haciendo 50% de su diámetro a 1/ 9 º de su masa. El área de la Luna es un poco más pequeña que la de Asia .
El baricentro del sistema Tierra-Luna, su centro de masa común, se encuentra a unos 1.700 km (aproximadamente una cuarta parte del radio de la Tierra) por debajo de la superficie de la Tierra. La Tierra gira alrededor de este centro de gravedad una vez al mes sideral, a 1/ 81 ª de la velocidad de la luna, o cerca de 41 kilómetros por hora. Este movimiento se superpone a la revolución mucho más rápida de la Tierra alrededor del Sol, a una velocidad de unos 30 km / s , y por lo tanto es generalmente insignificante.
La atracción gravitacional entre los cuerpos celestes disminuye inversamente con el cuadrado de la distancia de estas masas entre sí. Como resultado, la atracción ejercida por la Luna es ligeramente mayor para el lado de la Tierra más cercano a ella que para el lado opuesto. Esto da como resultado una fuerza de marea que afecta tanto a los océanos como a la corteza terrestre . El efecto más obvio de las fuerzas de las mareas es causar dos protuberancias en los océanos de la Tierra, una en el lado que mira hacia la Luna y otra en el lado opuesto. Esto da como resultado variaciones en el nivel del mar, llamadas mareas oceánicas . A medida que la Tierra gira sobre su eje, una de las protuberancias del océano ( marea alta ) se mantiene localmente en su lugar "debajo" de la Luna, mientras que otra marea similar es opuesta. Como resultado, hay aproximadamente dos mareas altas y dos mareas bajas en un día. Dado que la Luna orbita la Tierra en la misma dirección que la Tierra gira sobre sí misma, las mareas altas ocurren aproximadamente cada 12 horas y 25 minutos, siendo los 25 minutos debido al tiempo que tarda la Luna en orbitar la Tierra.
El Sol también tiene un efecto sobre las mareas terrestres, pero tiene una amplitud de solo el 40% de la de la Luna. Durante la sicigia , cuando la Luna y el Sol están alineados, la suma de sus interacciones es responsable de las mareas altas en el momento de los equinoccios de primavera y otoño .
Si la Tierra no tuviera continentes, la marea producida tendría solo un metro de amplitud y sería muy predecible. En realidad, las mareas oceánicas se ven muy afectadas por otros factores: la fricción del agua en el fondo del océano, la inercia del movimiento del agua o el chapoteo del agua entre las diferentes cuencas oceánicas.
Mientras que la gravedad hace que los océanos fluidos de la Tierra se aceleren y se muevan, el acoplamiento gravitacional entre la Luna y el cuerpo sólido de la Tierra es principalmente elástico y plástico. El resultado es otro efecto de marea de la Luna en la Tierra que hace que la parte sólida de la Tierra más cercana a la Luna sobresalga y actúa como un momento en oposición a la rotación de la Tierra: una marea sólida , o terrestre. Esto "drena" el momento angular y la energía cinética de la rotación de la Tierra, ralentizándola gradualmente. Este momento angular, perdido de la Tierra, se transfiere a la Luna en un proceso conocido como aceleración de las mareas que eleva a la Luna a una órbita más alta. Por lo tanto, la distancia entre la Tierra y la Luna aumenta (la Luna estaba aproximadamente diez veces más cerca de la Tierra durante su formación que en la época contemporánea) y la rotación de la Tierra se ralentiza en respuesta. Las mediciones de los reflectores lunares que quedaron durante las misiones Apolo revelan que la distancia Tierra-Luna está aumentando en promedio 3.8 cm por año (3.805 ± 0.004 cm / año ). Los relojes atómicos también muestran el efecto opuesto, es decir, que el día en la Tierra se extiende unos 15 microsegundos cada año, lo que obliga a que el tiempo coordinado universal se ajuste con segundos intercalares .
Si sigue su curso, este rastro de marea continuará hasta que la rotación de la Tierra y el período orbital de la Luna coincidan, creando un bloqueo mutuo por las fuerzas de marea entre las dos estrellas. Como resultado, la Luna quedaría suspendida en el cielo sobre un meridiano, como es el caso, por ejemplo, entre Plutón y su luna Caronte . Sin embargo, el Sol se convertirá en un gigante rojo y engullirá al sistema Tierra-Luna mucho antes de este evento.
De la misma forma, la superficie lunar sufre mareas de una amplitud de unos 10 cm cada 27 días, con dos componentes: una fija debido a la Tierra porque en rotación sincrónica , y una variable debido al Sol. El componente inducido por la Tierra proviene de la libración , un resultado de la excentricidad orbital de la Luna: si la órbita de la Luna fuera perfectamente circular, solo habría mareas solares. Los efectos acumulativos de estas tensiones de las mareas producen terremotos lunares . Estos fenómenos son mucho menos frecuentes y menos intensos que los terremotos , aunque pueden durar hasta una hora debido a la falta de agua para amortiguar las vibraciones sísmicas. La existencia de estos terremotos es un descubrimiento inesperado de los sismógrafos colocados en la Luna durante las misiones Apolo de 1969 a 1972.
Además, estas fuerzas de marea tienen un impacto detectable en el clima en el contexto de las mareas atmosféricas . Durante las diferentes fases de la Luna, la fuerza de la marea atrae más o menos la atmósfera y, por tanto, participa, con un pequeño porcentaje, en los fenómenos de sobrepresión y depresión .
Finalmente, la presencia de la Luna influye en la estabilización de la inclinación del eje de la Tierra. De hecho, la oblicuidad de la Tierra varía entre 21 y 24 ° aproximadamente en comparación con el plano de la eclíptica, mientras que Marte , que no tiene un satélite natural tan masivo, ve que su oblicuidad varía de 20 a 60 ° hace millones de años. Asimismo, antes de la formación de la Luna, el eje de rotación terrestre oscilaba de manera caótica , lo que hubiera hecho imposible la aparición de vida en su superficie por las perturbaciones climáticas provocadas; esto desapareció una vez que se instaló el bloqueo gravitacional por efecto de marea entre la Tierra y su satélite natural.
La influencia lunar es la creencia pseudocientífica de una correlación entre etapas específicas del ciclo lunar y cambios fisiológicos en los seres vivos de la Tierra, incluidos los humanos.
Durante mucho tiempo, la Luna se ha asociado particularmente con la locura y la irracionalidad , palabras como lunático se derivan del nombre latino de la Luna , Luna . Los filósofos Aristóteles y Plinio el Viejo sostienen que la luna llena causa locura en las personas sensibles, creyendo que el cerebro, que es principalmente agua, debe verse afectado por la Luna y su poder sobre las mareas. En realidad, el poder de la gravedad lunar es demasiado débil para que este sea el caso. De manera contemporánea se defiende en ocasiones la existencia de una influencia lunar afirmando que los ingresos en los hospitales psiquiátricos , los accidentes de tránsito , los homicidios o los suicidios aumentarían durante las lunas llenas , aunque muchos estudios lo contradigan. Del mismo modo, aunque a veces se asume una influencia de la Luna en la agricultura o los bosques , nunca se ha demostrado ningún efecto aprovechable.
Por otro lado, se demuestra un selenotropismo, es decir la orientación de un organismo hacia la Luna, en determinadas especies de gusanos palolo como la Eunice fuscata del Pacífico tropical o en el zooplancton del Ártico durante la noche polar . Además, el crecimiento de ciertos animales como el nautilus estaría influenciado por la Luna y la observación de sus caparazones permite, con especímenes fósiles antiguos , confirmar de forma independiente el alargamiento del mes lunar en la escala geológica debido al aumento de la Tierra. Distancia lunar. Sin embargo, esta hipótesis sigue siendo cuestionada.
La Luna tiene un albedo geométrico inusualmente bajo de 0,12, lo que le da una reflectancia ligeramente más alta que el asfalto . Sin embargo, con una magnitud aparente de -12,6 durante la luna llena , la Luna es la estrella más visible en el cielo de la Tierra, después del Sol y frente a Venus , gracias a su proximidad a la Tierra . Por lo tanto, es fácilmente observable a simple vista por la noche o incluso a plena luz del día. Los prismáticos permiten distinguir los mares y los cráteres de impacto más grandes .
Además, el satélite se beneficia de una mejora en la luminosidad gracias al efecto opuesto : la luna llena es doce veces más brillante que un cuarto de luna, incluso si la superficie angular iluminada es solo el doble de alta. Además, la consistencia del color de la sistema visual humano vuelve a calibrar las relaciones entre los colores de un objeto y su entorno, por lo que la luna iluminada por el sol salga hacia fuera cuando el cielo circundante es relativamente oscuro. Los bordes de la luna llena aparecen tan brillantes como el centro, sin oscurecimiento del borde central , debido a las propiedades reflectantes del suelo lunar , que retrorrefleja la luz más hacia el Sol que en otras direcciones.
La orientación de la Luna en el cielo varía según la latitud del observador de la Tierra. De hecho, dado que la Luna orbita cerca de la eclíptica , alguien que la mire desde una latitud positiva (al norte del ecuador de la Tierra ) verá, por ejemplo, el prominente cráter Tycho más cerca del horizonte mientras que un observador desde una latitud negativa (al sur del ecuador), lo verá "al revés" . En las dos fotografías opuestas, observamos el cráter en la parte inferior de la imagen para una luna llena vista en Bélgica mientras que está en la parte superior de la imagen para una luna llena vista en Australia .
La altitud que alcanza la luna en el cielo en su punto máximo varía en función de su fase y la época del año. La luna llena es la más alta en invierno para cada hemisferio.
El tamaño aparente de la luna llena promedia alrededor de 0.52 ° de arco en el cielo (o 31'2 de arco), que es aproximadamente el mismo tamaño aparente que el sol. Sin embargo, se ve más grande cuando está cerca del horizonte, debido a un efecto puramente psicológico, conocido ilusión de la luna , descrito por primera vez en el VII º siglo aC. AD . Se ofrecen varias explicaciones, como el hecho de que el cerebro humano percibe el cielo como algo aplanado, lo que implica que un objeto en el horizonte se considera más grande, o que el tamaño relativo de los objetos que se ven en el horizonte hace que el cielo parezca más grande. Luna más grande , como en la ilusión de Ebbinghaus .
La apariencia de la Luna, como la del Sol, puede verse afectada por la atmósfera de la Tierra . Los efectos ópticos actuales son, por ejemplo, un anillo de halo de 22 °, formado cuando la luz de la luna se refracta a través de los cristales de hielo de los cirroestratos superiores de las nubes , o coronas más pequeñas cuando la Luna se ve a través de nubes delgadas.
Debido a su rotación sincrónica , la Luna siempre presenta la misma parte de su superficie a la Tierra: la denominada cara "visible". Sin embargo, la mitad de la esfera iluminada por los rayos solares, y por tanto orientada tanto hacia la Tierra como hacia el Sol, varía durante los 29,53 días de su período sinódico . Este fenómeno da lugar a las llamadas fases lunares , que se suceden durante un ciclo llamado " lunación ". Durante el ciclo lunar, la declinación de la Luna varía: aumenta durante la mitad del ciclo y disminuye durante la otra mitad.
La Luna presenta siempre la misma cara hacia la Tierra y su órbita no es muy inclinada, las fases lunares tienen casi siempre las mismas partes de la Luna de un ciclo a otro. Hay principalmente cuatro puntos característicos de la aparición lunar: la luna nueva cuando la luna y el sol están en conjunción con respecto a la tierra, el primer cuarto cuando la luna está en cuadratura es , la luna llena cuando la luna y el sol están en oposición a la Tierra y el último cuarto cuando la Luna está en cuadratura oeste . Entre cada uno de estos puntos característicos, hablaremos sucesivamente de la primera media luna, la luna gibosa creciente , la luna gibosa menguante y finalmente la última luna creciente.
Siendo simétrica la parte iluminada de la Luna con respecto al plano formado por el Sol, la Luna y el observador, la Luna presenta en cada momento la misma fase a cualquier observador terrestre cualquiera que sea su latitud. Sin embargo, la orientación del horizonte del observador terrestre varía con respecto a este plano. Por lo tanto, para latitudes bajas, cerca del ecuador y en los trópicos , el horizonte es perpendicular al plano y una luna creciente aparecerá horizontal, como una "sonrisa" . Para latitudes más altas, este cuarto aparecerá más vertical, como una "C" . La Luna es visible durante dos semanas cada 27,3 días en los polos norte y sur .
Una superluna es una luna llena que coincide con una distancia mínima del satélite a la Tierra . No es un término astronómico sino más bien una expresión común utilizada para designar ciertos fenómenos astronómicos.
El 14 de noviembre de 2016, la Luna está más cerca de una luna llena desde 1948 a 356,500 km del centro de la Tierra. Esta luna llena es entonces un 30% más brillante que cuando está en su pico, porque su diámetro angular es un 14% más grande y . No estará más cerca hasta el 25 de noviembre de 2034.
Los eclipses solo ocurren cuando el Sol, la Tierra y la Luna están alineados, un fenómeno llamado " sicigia ".
Los eclipses solares ocurren en luna nueva , cuando la luna está entre el Sol y la Tierra. En contraste, los eclipses lunares ocurren en luna llena , cuando la Tierra está entre el Sol y la Luna. La existencia del primero es una consecuencia del hecho de que el tamaño aparente de la Luna es aproximadamente el mismo que el del Sol, y ambos forman un ángulo de aproximadamente 0,5 ° en el cielo de la Tierra. De hecho, si el Sol tiene un diámetro 400 veces mayor que el de la Luna, también está 400 veces más lejos de la Tierra que la Luna.
Las variaciones en el tamaño aparente, debido a las órbitas no circulares, también son casi idénticas, aunque ocurren en diferentes ciclos. Esto permite a veces tener el total de los eclipses solares - con la luna que aparece más grande que el Sol - y anular - la luna que aparece más pequeña que el Sol Durante un eclipse total, la Luna cubre completamente el disco del Sol y la corona solar se vuelve visible a simple vista .
A medida que la distancia entre la Luna y la Tierra aumenta muy lentamente con el tiempo, el diámetro angular de la Luna disminuye en el cielo de la Tierra. Además, a medida que evoluciona en su racha principal para convertirse en un gigante rojo , el tamaño del Sol y su diámetro aparente en el cielo también aumenta. La combinación de estos dos factores significa que hace cientos de millones de años, la Luna todavía cubría completamente el Sol durante los eclipses solares, y entonces no era posible un eclipse anular. Del mismo modo, dentro de 600 millones de años, la Luna ya no podrá cubrir completamente al Sol y los eclipses solares totales se volverán imposibles.
Además, dado que la órbita de la Luna alrededor de la Tierra está inclinada aproximadamente 5,145 ° desde el plano de la eclíptica , los eclipses no ocurren con cada luna llena y nueva. Para que ocurra un eclipse, la Luna debe estar cerca de la intersección de los dos planos orbitales. La periodicidad y la recurrencia de los eclipses de Sol por la Luna y de la Luna por la Tierra son descritas por los saros , cuyo período es de unos 18 años.
Debido a que la Luna bloquea continuamente la vista de un área circular del cielo de medio grado de ancho, un fenómeno llamado ocultación ocurre cuando una estrella o planeta pasa detrás de la Luna y luego se oculta. Por lo tanto, un eclipse solar es un caso especial de apagón solar . Debido a que la Luna está relativamente cerca de la Tierra, las ocultaciones de estrellas individuales no son visibles en todas partes del planeta, o al mismo tiempo. Debido a la precesión de la órbita lunar, cada año se ocultan diferentes estrellas.
La Luna siempre tiene el mismo hemisferio que la Tierra , uno llama "libraciones" a los fenómenos de oscilación que permiten a un observador en la superficie de la Tierra ver más del 50% de la superficie de la Luna. Estos fenómenos pueden tomar cuatro formas: libraciones en longitud, libraciones en latitud, libraciones paralácticas y libraciones físicas.
Todos estos fenómenos de libración durante lunaciones sucesivas permiten observar aproximadamente el 59% de la superficie lunar desde la superficie de la Tierra. Sin embargo, las zonas adicionales así ofrecidas para la observación están muy distorsionadas por el efecto de perspectiva y es difícil poder distinguir los elementos superficiales de estas regiones del suelo.
Existe una controversia histórica de que las características de la superficie lunar cambian con el tiempo. Hoy en día, muchas de estas afirmaciones se consideran consecuencia de ilusiones ópticas , resultantes de la observación en diferentes condiciones de iluminación, mala visibilidad o dibujos inadecuados. Sin embargo, la desgasificación ocurre ocasionalmente y podría ser responsable de un porcentaje muy pequeño de estos avistamientos, parte de los transitorios lunares reportados. En 2006, se sugirió que una superficie lunar de 3 km de diámetro habría sido alterada significativamente por un evento de limpieza hace aproximadamente un millón de años.
Pueden ocurrir fenómenos llamados "transitorios" de unas pocas décimas de milisegundo. De magnitud generalmente de 5 a 10 (pero hasta 3), solo son visibles con un telescopio o un telescopio asociado con una cámara y la parte no iluminada de la Luna. El destello lunar proviene de la caída de cuerpos (principalmente provenientes de enjambres de cometas ) de 5 a 15 cm golpeando la Luna a velocidades de 20 a 30 km / s , lo que derrite la roca en la superficie en el punto de impacto y proyecta líquido. gotitas de roca. El destello de luz es producido por la energía liberada durante este impacto. Durante cinco siglos, cientos de estos fenómenos han sido observados por muchos observadores diferentes.
Una de las primeras representaciones posibles de la Luna es una escultura de roca llamada Orthostat 47 , que data del tercer milenio a. C. y se encuentra en Knowth , Irlanda . El primer registro escrito de la observación de un eclipse solar data del 1223 a. C. J.-C, encontrado en una tablilla de arcilla en la antigua ciudad de Ugarit . Una inscripción en un hueso que data de 2136 a. C. También se sospecha que AD es un rastro de la observación de un eclipse.
La comprensión de los ciclos lunares es un desarrollo temprano de la astronomía: desde el VIII º siglo aC. AC , los astrónomos babilonios mantener registros sistemáticos de los eclipses solares y de la V ª siglo aC. AD , notan los saros , el período de 18 años que rige los eclipses lunares . El astrónomo chino Shi Shen da la IV ª siglo aC. Instrucciones BC para predecir eclipses solares y lunares. Arquímedes diseñados para III º siglo aC. AD un planetario capaz de calcular los movimientos de la Luna y otros objetos del Sistema Solar.
La forma física de la Luna y la causa de la luz de la luna también se comprenden al principio de la historia de la astronomía. El filósofo griego Anaxágoras cree que el V º siglo aC. AD que el Sol y la Luna son rocas esféricas y la última refleja la luz de la primera. Además, Demócrito supone que las marcas observadas en la Luna son consecuencia de la existencia de montañas y valles. Aunque los chinos de la dinastía Han asociaron la Luna con la energía asimilada a ch'i , su teoría de la "influencia radiante" también reconoce que la luz de la Luna es simplemente un reflejo del Sol, y Jing Fang señala la esfericidad. Luna en I er siglo antes de Cristo. AD .
Sin embargo, Aristóteles teoriza al contrario en Desde el cielo que la Luna marca el límite entre las esferas de los elementos mutables (tierra, agua, aire y fuego) y las estrellas imperecederas del éter . El mundo supralunar es perfecto y, por tanto, la Luna es una esfera lisa e inalterable. El discípulo de Aristóteles, Cléarque de Soles , explica las manchas lunares por el hecho de que la Luna es un espejo pulido que refleja el paisaje terrestre. No obstante, esta teoría se ve invalidada por la observación de que la superficie de la Luna permanece sin cambios a medida que pasa por la Tierra, lo que lleva a otros científicos a imaginar que las manchas son vapores condensados de una nube o emanan de la Tierra. Este diseño aristotélica una suave restos de la Luna, en parte, a finales de los Edad Media y hojas incluso trazas incluso en la Persia del XIX ° siglo y en el folklore europeo del XX ° siglo.
En el II º siglo aC. BC , Seleuco de Seleucia avanza porque las mareas se deben a la atracción de la luna y su altura depende de la posición de la luna con respecto al sol . Anteriormente, Samos Aristarco había calculado la III ª siglo aC. AD en Sobre los tamaños y distancias el tamaño de la Luna y su distancia, obteniendo un valor de unas veinte veces el radio de la Tierra para la distancia. Estos valores se incrementan considerablemente por Hiparco en el II º siglo aC. AD en Los tamaños y distancias del Sol y la Luna . Este texto se pierde pero sus resultados reportados por Ptolomeo en el II º siglo, la evaluación de la distancia lunar a 59 veces el radio de la Tierra y su diámetro 0,292 veces la de la planeta. Estas estimaciones ya están muy cerca de la realidad, que es aproximadamente 60 y 0,273 respectivamente. También en la II ª siglo, Plutarco escribió en su Moralia que "la luna es una tierra celeste" y las zonas oscuras son depresiones llenas de agua. Por eso se les llama maria (palabra latina que significa "mares" en plural), mientras que las tierras altas de color claro se denominan terrae ( "tierras" ). Estos nombres, aunque incorrectos, permanecen en la nomenclatura actual.
En el V º astrónomo indio del siglo Aryabhata mencionó en su Aryabhatiya que debido a la luminosidad de la luna se refleja la luz del sol. Al-Marwazi , un astrónomo persa , calcula el diámetro de la Luna en 3000 km y su distancia de la Tierra a aproximadamente 346.000 km en el IX ° siglo. Astrónomo y físico Alhazen del XI ° siglo se desarrolla el argumento de que la luz del sol no es reflejada por la Luna como un espejo , pero la luz que se emite desde cada parte de la superficie lunar sol en todas las direcciones. Shen Kuo, de la dinastía Song, luego creó una alegoría que equipara el crecimiento y declive de la Luna con una bola plateada redonda que, cuando se rocía con polvo blanco y se ve de lado, aparece como una media luna.
El selenography precisa comienza que durante el XV ° siglo, el primer ser esos dibujos publicados por William Gilbert en 1603, a partir de observaciones a simple vista. En 1610 , Galileo publicó en Sidereus Nuncius uno de los primeros dibujos de la Luna realizados con un instrumento, su telescopio astronómico , y señaló que la estrella no es lisa sino que tiene montañas y cráteres. Thomas Harriot hizo dibujos similares con un telescopio unos meses antes, pero no los publicó. El mapeo de la Luna sigue la XVII ª siglo, con los primeros intentos, incluido el de Claude Mellan 1634 y el primer mapa publicado por el cartógrafo holandés Michael Van Langren en 1645 a partir de observaciones telescópicas. Fue el primero en marcar claramente maría , cráteres y montañas y adoptó una primera nomenclatura católica después de reyes y santos . Dos años más tarde, Johannes Hevelius publicó Selenographia , el primer tratado y atlas enteramente dedicado a la Luna. Esto incluye un mapa nuevo y más detallado de la superficie lunar e incluye una nueva nomenclatura que seguirá siendo popular durante un tiempo en los países protestantes . Sin embargo, es la nomenclatura propuesta por Giovanni Battista Riccioli y su asistente Francesco Maria Grimaldi en 1651 en el Almagestum novum , dando a los cráteres los nombres de astrónomos y personajes famosos, la que permanece en la posteridad.
Un gran mapa de cuatro hojas de la Luna llamado Mappa Selenographica , elaborado por Guillaume Beer y Johann Heinrich von Mädler entre 1834 y 1836 y luego publicado en Der Mond en 1837, proporciona el primer estudio trigonométricamente exacto de las características lunares. Incluye la indicación de la altitud de más de mil montañas con precisiones similares a las de los primeros intentos de geografía terrestre. Además, los autores llegan a la conclusión de que la Luna no tiene un cuerpo de agua ni una atmósfera significativa.
Todas las mediciones se realizaron mediante observaciones directas hasta que John William Draper creó la astrofotografía en marzo de 1840 con un daguerrotipo de la Luna. La calidad de las fotografías de la Luna y luego progresa rápidamente hasta que la fotografía lunar para ser reconocido al final del XIX ° siglo como una subdisciplina de la astronomía .
Los cráteres lunares, indicados por primera vez por Galileo Galileo, se consideran de origen volcánico hasta que Richard A. Proctor propuso durante la década de 1870 que en realidad son cráteres de impacto creados por colisiones de asteroides o cometas . Este punto de vista ganó el apoyo en 1892 del geólogo de Grove , Karl Gilbert, quien encontró estos resultados a través de la experimentación. Los estudios comparativos de estos cráteres de 1920 a 1940 llevaron al desarrollo de la escala de tiempo geológica lunar , que en la década de 1950 se convirtió en una nueva y creciente rama de la geología planetaria . Sin embargo, la observación desde la Tierra permanece limitada a la cara visible y es notablemente a través de la exploración espacial que está aumentando el conocimiento sobre el satélite natural, obteniéndose la primera imagen de la cara oculta de la Luna, por ejemplo, en 1959 gracias al espacio soviético. sonda Luna 3 .
Michael Florent van Langren , primer mapa lunar (1645).
Johannes Hevelius , el primero en tener en cuenta las libraciones (1647).
Johann Baptist Homann y Johann Gabriel Doppelmayr (1707).
Primera esquina de Beer y Mappa Selenographica de von Mädler (1837).
Mapa de la enciclopedia Meyers Konversations-Lexikon (1890).
Entre el inicio del programa Luna Soviética en 1959 y hasta la década de 1970 con las últimas misiones tripuladas del programa Apollo estadounidense y la última misión Luna en 1976, la carrera espacial inspirada en la Guerra Fría entre la Unión Soviética y Estados Unidos llevó a una aceleración del interés por explorar la Luna . Tan pronto como sus lanzadores logran poner naves espaciales en órbita, los dos países comienzan a enviar sondas al satélite natural.
Programa LunaLa Unión Soviética comenzó su programa espacial lunar con una serie de tres misiones fallidas sin nombre en 1958.
Sin embargo, el cuarto fue un éxito y el primer sobrevuelo de la Luna fue realizado por la sonda soviética Luna 1 en3 de enero de 1959, que también es la primera nave espacial en la historia que se coloca en órbita heliocéntrica . Es seguido rápidamente por el primer objeto hecho por el hombre que llega a la Luna , y generalmente golpea un cuerpo celeste que no sea la Tierra, la sonda Luna 2 que se estrella allí enSeptiembre de 1959. Las primeras fotos de la cara oculta de la luna se envían a7 de octubre de 1959por la sonda Luna 3 .
Se produce una primera cartografía de la superficie lunar gracias a las fotografías tomadas por Zond 3 en18 de julio de 1965, las imágenes cubren 19.000.000 km 2 y contribuyen al desarrollo de la selenografía .
Los ingenieros rusos luego progresaron durante la década de 1960 desde máquinas que solo podían sobrevolar o estrellarse en la luna hasta aterrizadores . Luna 9 es, por lo tanto, la primera sonda que logra aterrizar en la Luna en lugar de estrellarse allí.3 de febrero de 1966, pasando fotografías de la superficie lunar. La primera sonda en orbitar la Luna es Luna 10 , la3 de abril de 1966.
la 17 de noviembre de 1970El rover Lunokhod 1 , transportado por Luna 17 , es el primer vehículo robótico en explorar su superficie. Tres años después, el rover Lunokhod 2 , transportado por Luna 21 , es la primera máquina en cubrir la distancia de un maratón (42,1 km ) en otro cuerpo celeste.
Finalmente, la URSS está desarrollando tres misiones de retorno de muestra a la Luna que han traído a la Tierra 0,3 kg de rocas lunares : Luna 16 en 1970, Luna 20 en 1972 y Luna 24 en 1976. Esta última es la última misión soviética a la Luna. .
Programa ApoloEl programa espacial estadounidense se confía primero a los militares antes de ser transferido en gran parte a la agencia civil NASA .
Tras el compromiso de 1961 del presidente John F. Kennedy y su famoso discurso en el que pronunció Elegimos ir a la Luna en 1962, se lanzaron varios programas espaciales con la promesa de que un estadounidense caminaría sobre la Luna antes del final de la década. . Entre ellos, el programa Ranger produjo las primeras imágenes de primer plano del satélite, el programa Lunar Orbiter mapeando toda la Luna y el programa Surveyor conduce al aterrizaje del Surveyor el 1 de junio de 1966, cuatro meses después de la Luna 9 . Sin embargo, el uso del término "aterrizaje" es preferido, en particular por el CNRS y la Academia de Ciencias , incluso en el caso de la Luna.
El programa Apollo se está desarrollando en paralelo, estimulado por un posible programa lunar tripulado soviético . Después de una serie de pruebas tripuladas y no tripuladas en órbita terrestre, la primera misión humana en órbita lunar fue llevada a cabo en diciembre de 1968 por el Apolo 8 . Los miembros de su tripulación ( Frank Borman , James Lovell y William Anders ) son, por lo tanto, los primeros humanos en ver el lado opuesto de la luna directamente.
El aterrizaje del Apolo 11 en21 de julio de 1969se considera la culminación de la carrera espacial entre Estados Unidos y la URSS durante la Guerra Fría . A las 02:56 UTC, el primer humano en pisar la Luna es Neil Armstrong , comandante de la misión, seguido de Buzz Aldrin . Cerca de 500 millones de personas siguieron el evento en mondovision , la audiencia televisiva más grande para una transmisión en vivo en ese momento.
En 2020, los últimos humanos en caminar sobre suelo lunar son Harrison Schmitt y Eugene Cernan , durante la misión Apolo 17 enDiciembre de 1972. Las misiones Apolo 11 a 17 (excepto Apolo 13 , que canceló su aterrizaje durante la misión) recolectaron 380 kg de roca lunar y suelo en 2.196 muestras. Se instalan conjuntos de instrumentos científicos en la superficie lunar durante el programa Apollo , incluido el Paquete de Experimentos de la Superficie Lunar Apollo . Esto incluye instrumentos de larga duración, incluidas sondas de flujo de calor, sismómetros y magnetómetros . La transmisión directa de datos a la Tierra terminó a fines de 1977 por razones presupuestarias.
Los reflectores lunares también se depositan en estas misiones para medir la distancia Tierra- Luna con una precisión de unos centímetros a través de un rayo láser . Instrumentos pasivos, todavía se utilizan. Las sondas soviéticas del programa Lunokhod también las están depositando.
En total, el XX ° siglo hasta hoy, 24 astronautas han orbitado la Luna y 12 de ellos se camina sobre ella , todo durante el programa Apolo .
A partir de 1974, la Luna comenzó a ser abandonada por las potencias espaciales en beneficio de otros cuerpos celestes del Sistema Solar , en particular al Sistema Solar Exterior de la NASA con los programas Pioneer y Voyager , y la construcción de estaciones espaciales .
En la década de 1990, la Luna se convirtió en el principal destino de las sondas de nuevas naciones espaciales que desarrollaban programas de exploración para el Sistema Solar, principalmente Japón , China e India . Así, en 1990 Japón fue el tercer país en colocar un orbitador en órbita lunar, Hagoromo cayó por la sonda Hiten .
El interés en la Luna renace después de dos pequeñas misiones de la NASA, Clementine y Lunar Prospector, lanzadas en 1994 y 1998, respectivamente, que permitieron la producción del primer mapa topográfico cuasi global de la Luna, así como el descubrimiento de un exceso de hidrógeno en la Luna. polos lunares, probablemente debido a la presencia de hielo de agua en los cráteres de la oscuridad eterna .
En la década de 2000, diferentes agencias espaciales llevaron a cabo muchas misiones a la Luna. La Agencia Espacial Europea lanza SMART-1 enSeptiembre de 2003 con el fin de realizar un estudio de los elementos químicos de la superficie lunar hasta su impacto en Septiembre de 2006. La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial lanza el orbitador SELENE (o KAGUYA ) enoctubre de 2007, que obtiene datos geofísicos lunares y lleva la primera película de alta definición más allá de la órbita de la Tierra con un fin de misión en Junio de 2009. La Organización de Investigación Espacial de la India pone su primera sonda en órbita lunar, Chandrayaan-1 , deNoviembre de 2008 hasta que pierde el contacto en agosto 2009, lo que confirma la presencia de agua en la Luna . Chandrayaan-2 se lanza enjulio 2019pero su módulo de aterrizaje Vikram no aterriza.
El ambicioso Programa de Exploración Lunar de China (CLEP) comienza con Chang'e 1 , que orbita la Luna ennoviembre 2007 hasta que su impacto lunar controlado por Marzo de 2009, devuelve una carta de luna llena. Su transatlántico Chang'e 2 llega a la Luna enoctubre 2010luego se convierte en la primera nave espacial en viajar desde la órbita lunar hasta el punto L 2 enagosto 2011, antes de finalmente volar sobre el asteroide 4179 Toutatis enDiciembre 2012. El tren de aterrizaje Chang'e 3 aterriza endiciembre 2013in the Sea of Rains luego despliega un rover lunar llamado Yutu . Este es el primer alunizaje desde Luna 24 en1976y el primer vehículo lunar desde Lunokhod 2 en1973. Su transatlántico Chang'e 4 se convierte en la primera misión en aterrizar en el lado opuesto de la Luna en el cráter Von Kármán enenero 2019y despliega el rover Yutu 2 . La misión de retorno muestra a Chang'e 5 endiciembre 2020las primeras muestras lunares de Luna 24 en1976y realiza el primer acoplamiento automático fuera de la órbita terrestre.
En la década de 2010, la NASA volvió a implementar misiones a la luna. El Orbitador de reconocimiento lunar se lanza notablemente enJunio de 2009con el impactador LCROSS . Si este último completa su misión con un impacto planificado en el cráter Cabeus enoctubre de 2009, el LRO todavía está activo, proporcionando regularmente altimetría lunar precisa, lo que permite trazar un mapa topográfico , e imágenes de alta resolución. Dos orbitadores más son lanzados por la NASA enenero 2012 luego en octubre 2013 : GRAIL para estudiar la estructura interna de la Luna y LADEE para estudiar la exosfera lunar, con la misión finaliza en diciembre de 2012 y abril de 2014 respectivamente.
Otros satélites, como el Observatorio del Clima del Espacio Profundo ubicado en el punto L 1 del sistema Tierra-Sol, proporcionan periódicamente imágenes de la Luna.
La colonización de la Luna es el proyecto de instalar una o más bases habitadas permanentes en la Luna, aunque esto todavía no es concebible racionalmente. Una presencia humana al menos temporal en un cuerpo planetario que no sea la Tierra ya es un tema recurrente en la ciencia ficción , pero tendría un interés práctico aquí porque la Luna constituiría entonces una preparación para futuros viajes.
La NASA comienza a planificar la reanudación de las misiones humanas tras el llamado del presidente estadounidense George W. Bush aenero de 2004con el programa de política espacial Vision for Space Exploration . Entonces se planea una misión humana a la Luna antes de 2020. Por lo tanto, el programa Constellation está financiado y las pruebas comienzan en un vehículo espacial tripulado llamado Orion, así como para una base lunar. El programa fue finalmente cancelado en 2010 por el presidente Barack Obama debido al presupuesto.
Sin embargo, a instancias del presidente de Estados Unidos, Donald Trump , el regreso de Man to the Moon se adelanta enabril de 2019, a través del programa Artemis . Programme spatial habité de la NASA , celui-ci prévoit de poser un équipage d'ici 2024. Il doit déboucher sur une exploration durable du satellite par l'organisation de missions régulières dont l'aboutissement serait l'installation d'un poste permanent sur La luna.
El programa también permitiría desarrollar el equipo y los procedimientos necesarios para hipotéticas misiones tripuladas a Marte . En particular, se utilizará el lanzador pesado Space Launch System (SLS) y la nave espacial Orion , cuyo desarrollo ya ha comenzado. Además, una futura estación espacial , Lunar Gateway , colocada en órbita alrededor de la Luna, debe servir como un relé entre la Tierra y la superficie de la Luna. Los lugares de aterrizaje seleccionados para las distintas misiones están ubicados en el Polo Sur de la Luna , debido a que las reservas de agua helada presentes en los cráteres de la eterna oscuridad son de interés estratégico en la perspectiva de misiones a largo plazo.
Aunque los módulos de aterrizaje del programa Luna esparcieron banderines del color de la URSS en la Luna, y se colocaron simbólicamente banderas estadounidenses y chinas en los sitios de aterrizaje de sus sondas, ninguna nación reclama la propiedad de ninguna parte de la superficie de la Luna. La rusa , los chinos , los indios y la de EE.UU. son signatarios del tratado espacio - entró en vigor el10 de octubre de 1967 - que define la Luna y todo el espacio exterior como pertenecientes a toda la humanidad . Este tratado también restringe el uso de la luna con fines pacíficos, prohibiendo explícitamente las instalaciones militares y las armas de destrucción masiva , incluidas las armas nucleares .
En 1979, el Tratado de la Luna se creó para restringir la explotación de los recursos naturales de la Luna por una sola nación. Sin embargo, se considera un fracaso porque ninguna nación con programas o proyectos de vuelos espaciales tripulados lo ha firmado. Aunque varias personas físicas han reclamado la Luna en su totalidad o en parte, ninguna de estas afirmaciones se considera creíble.
En agosto de 2016, el gobierno estadounidense autoriza a la start-up estadounidense Moon Express a aterrizar en la Luna. Esta es la primera vez que una empresa privada recibe este derecho para hacerlo. La decisión se considera un precedente que ayuda a establecer estándares regulatorios para las actividades comerciales en el espacio profundo en el futuro, ya que hasta ahora, las actividades comerciales se han limitado a la Tierra o alrededor de ella.
En 2020, el presidente de los Estados Unidos, Donald Trump, firmó un decreto titulado "Fomento del apoyo internacional para la recuperación y utilización de recursos espaciales" (en inglés : Fomento del apoyo internacional para la recuperación y uso de recursos espaciales ). La ordenanza enfatiza que Estados Unidos no considera el espacio como un bien común y reitera las críticas dirigidas al Tratado de la Luna.
Un funcionario del programa espacial chino declaró en 2013 que la Luna contiene suficiente helio 3 para satisfacer las necesidades energéticas de la humanidad durante 10.000 años a través de la fusión nuclear , la extracción de recursos naturales en la Luna podría plantear problemas geopolíticos.
La Luna es reconocida como un sitio excelente para telescopios . De hecho, está relativamente cerca y la calidad de visibilidad es excelente en ausencia de contaminación lumínica y atmósfera. Además, algunos cráteres cercanos a los polos están permanentemente en la oscuridad y en el frío, por lo que son particularmente adecuados para telescopios infrarrojos . Además, los radiotelescopios colocados en la cara oculta estarían protegidos de las emisiones de radio provenientes de la Tierra.
El suelo lunar se puede mezclar con nanotubos de carbono y poliepóxidos para ser utilizados en espejos para la construcción de un diámetro de hasta 50 metros. Un telescopio cenital lunar podría fabricarse de forma económica con líquido iónico .
Estas propiedades ya se están utilizando en Abril de 1972, durante la misión Apolo 16 , donde se toman varias fotos y espectros astronómicos de la superficie lunar.
Además de los rastros de la actividad humana en la Luna de experimentos in situ, como el Paquete de Experimentos de la Superficie Lunar de Apolo , se pueden encontrar instalaciones permanentes como obras de arte en el suelo lunar, como el Museo de la Luna , los Mensajes de Buena Voluntad de Apolo. 11 , las placas lunares o el astronauta caído . También quedan algunos artefactos, como las famosas banderas de los Estados Unidos plantadas durante cada misión Apolo . Los efectos personales dejados por los astronautas también están presentes allí, como las pelotas de golf dejadas por Alan Shepard durante la misión Apolo 14 o una Biblia dejada por David Scott durante el Apolo 15 .
En total, la exploración espacial ha dejado cerca de 180 toneladas de material de origen terrestre en la Luna. Los objetos más pesados son, en particular, las terceras etapas de varios cohetes Saturno V utilizados durante misiones tripuladas. Aparte del rover chino Yutu-2 , los únicos objetos que todavía se utilizan para experimentos científicos son los reflectores lunares que permiten una medición precisa de la distancia Tierra-Luna .
En noviembre 2018, La NASA anuncia que nueve compañías comerciales competirían para ganar un contrato para enviar pequeñas cargas útiles a la luna como parte de los Servicios Comerciales de Carga Lunar , nuevos instrumentos científicos destinados al suelo lunar.
El contraste entre las mesetas claras y los mares más oscuros en la superficie de la Luna crea patrones para el observador humano mediante un fenómeno psicológico llamado pareidolia . Estos son notados e interpretados por muchas culturas , entre ellas los motivos del hombre en la luna o el conejo lunar . En la mitología china , este último es notablemente el compañero de la diosa de la luna Chang'e , que da su nombre a las sondas del programa de exploración lunar chino , y en la mitología azteca , sirve de alimento a Quetzalcoatl .
En la religión protoindoeuropea , la Luna está personificada como el dios masculino * Meh 1 no . Los antiguos sumerios asociaron la Luna con el dios Nanna , padre de Ishtar , la diosa del planeta Venus y de Utu , el dios del Sol. Nanna se conoce más tarde como Sîn .
En la mitología grecorromana , el Sol y la Luna están representados respectivamente por un hombre y una mujer ( Helios y Selene para los griegos, luego Sol y Luna para los romanos). Se trata de un desarrollo exclusivo del Mediterráneo oriental y en la figura de Menelao se conservan vestigios de un dios lunar masculino anterior en la tradición griega .
En la iconografía mesopotámica , la media luna es el símbolo principal de Nanna-Sîn. En el arte griego antiguo , la diosa de la luna Selene se representa con una media luna en el sombrero que se asemeja a cuernos . La disposición de la estrella y la media luna también se remonta a la Edad del Bronce , lo que representa la asociación del Sol y la Luna, o la Luna y el planeta Venus . Este arreglo se usa para representar a las diosas Artemisa ( Diana en la mitología romana) y Hécate . A través del patrocinio de Hécate, se usó como símbolo de Bizancio y luego se apoderó del Imperio Otomano . En la mitología hindú , la Luna es una entidad masculina y se llama Chandra .
La Luna también juega un papel preponderante en la cultura religiosa musulmana . No solo es la base de la construcción del calendario lunar musulmán , también se menciona en las diversas biografías religiosas de Mahoma como parte del milagro de la división de la luna (en árabe : انشقاق القمر ).
Las leyendas sobre la teriantropía , la transformación de un ser humano en otro animal, se asocian tradicionalmente con la Luna. El más famoso es el del licántropo , u hombre lobo, que extrae su fuerza de la luna y es capaz de cambiar de su forma humana a su forma bestial en las noches de luna llena . Fenómenos como los eclipses totales solares crean hasta el XVII ° mitos y leyendas asociadas a la desaparición del sol siglo, aunque su explicación ya es conocido por los estudiosos.
Las fases regulares de la Luna la convierten en un elemento muy práctico para medir el tiempo; los períodos de su ascenso y caída son, por tanto, la base de muchos de los calendarios más antiguos. Los arqueólogos estiman que contar palos , huesos dentados que datan de hace 20 a 30.000 años, marcan las fases de la luna.
De hecho, el estudio de las fases de la luna es fácil y un ciclo de estaciones , correspondiente a un año, se lleva a cabo en unas doce lunaciones (354 días). Históricamente, los calendarios lunares han sido utilizados por las primeras civilizaciones, como en Mesopotamia y el antiguo Egipto . Sin embargo, si se adaptan a los pueblos nómadas , son problemáticos para los pueblos que practican la agricultura debido al cambio gradual que presentan con las estaciones, lo que obliga a ajustes regulares. Además, la definición moderna del mes de unos 30 días sigue esta tradición y es una aproximación del ciclo lunar .
Para tener en cuenta este cambio, muchos calendarios posteriores son lunisolares con, entre otros, los calendarios galos de Coligny , hebreo o chino tradicional . Su objetivo es para que coincida con el ciclo de las estaciones con los meses lunares, el astrónomo griego Metón incluyendo haber notado la V ª siglo aC. AD que 19 años solares corresponden a 235 meses lunares, para volver a ponerlos en fase. Siguen siendo complejos y las civilizaciones posteriores rápidamente preferirán los calendarios solares .
El famoso calendario más puramente lunar es el calendario de la Hégira , que data del VII ° siglo. Luego, los meses se determinan tradicionalmente mediante la observación visual del hilal , la primera luna creciente sobre el horizonte.
El nombre inglés mes ( "mois" ) y sus afines en otras lenguas germánicas proviene del proto-germánico * mǣnṓth- , lo que indica el uso de un calendario lunar entre los teutones antes de la adopción de un calendario solar . Esto deriva de la raíz verbal en el indoeuropeo común * meh 1 - "medida", lo que nos permite volver a una concepción funcional de la Luna como un marcador del mes y por lo tanto del tiempo . Esto se hace eco de la importancia de la Luna en muchas culturas antiguas para la medición del tiempo, como el latín mensis y el griego antiguo μείς ( meis ) o μήν ( m meaningn ) que significa "mes" ). En francés , esta raíz se encuentra en particular en las palabras mois et menstruation (término derivado del latín menstrues que significa “mensual”). En chino y japonés , el carácter utilizado para anotar el mes en una fecha es el de la Luna (月), siendo el del día el del Sol (日).
El sustantivo femenino luna proviene del latín lūna , atestiguado de Ennius . Más tarde testificó en francés del XI ° siglo: el primer caso conocido se encuentra en la Canción de Rolando , fechado en torno1080.
Otro término, * louksnā ("el luminoso"), es una formación derivada de * loukís, lūx ( luz ) en latín (también similar al griego leukos "blanco" ) describe la luna como una estrella luminosa por la claridad nocturna que Ella traer. Autores como Varro y Cicerón ya derivaron luna del verbo intransitivo lucere , que significa "brillar, brillar, iluminar" .
Los nombres de las diosas asociadas con el satélite, Luna, Selene y Cynthia (nombre poético de Artemisa, siendo su mítico lugar de nacimiento el Monte Cynthe ) también se encuentran en términos astronómicos relacionados con la Luna como apoluno , pericintión y órbita selenocéntrica .
Personalizada por la diosa Luna en la mitología romana , la Luna también da su nombre al lunes (de lunis dies , en latín , para "día de la luna").
En vexilología , la luna llena aparece en escudos y banderas como la bandera de Laos , Mongolia o Palau . Además, el símbolo de la media luna y especialmente la asociación de la estrella y la media luna se han convertido en los emblemas del Imperio Otomano después de haber sido los de Bizancio, estos motivos aparecen en múltiples banderas de países musulmanes incluyendo, entre otros, los de Turquía , el Túnez , en Argelia o Pakistán . La media luna también se usa independientemente del Islam , especialmente en la bandera de Singapur .
En música , la Luna es fuente de inspiración para muchas creaciones. Las composiciones de música clásica hacen referencia directa a ella, como la Sonata Moonlight (1802) de Ludwig van Beethoven -aunque este nombre se le dio después de la muerte del compositor- o el movimiento Clair de lune (1905) de Claude Debussy . Luego siguen las baladas Blue Moon (1934) de Richard Rodgers y Lorenz Hart, que tendrán éxito con varios intérpretes y Fly Me to the Moon, que será especialmente popularizado por Frank Sinatra (1964).
El satélite es entonces el tema de muchas canciones de rock , incluyendo Bad Moon Rising (1969) de Creedence Clearwater Revival , Walking on the Moon (1979) de The Police y Man on the Moon (1992) de REM y el álbum The Dark Side of la Luna (1973) de Pink Floyd . En francés , la canción más famosa es I Asked the Moon (2002) de Indochine , con en otro registro la rima Au clair de la lune .
La luz de la luna también es celebrada por muchos poetas y escritores, incluido Paul Verlaine , autor de Moonlight (1869), inspirado en la obra de Claude Debussy , y Guy de Maupassant , que dibuja dos nuevos (1882).
Finalmente, la representación de la luna en el cielo terrestre es común en la pintura , especialmente entre los románticos , porque su desaparición puede evocar el paso de la vida a la muerte o un destino infeliz.
Salida de la luna sobre el mar por Caspar David Friedrich (1821).
The Fighting Temeraire de William Turner (1838).
Luz de luna sobre el puerto de Boulogne por Édouard Manet (1869).
La noche estrellada de Vincent van Gogh (1889).
Tarde de verano en la playa de Skagen por Peder Severin Krøyer (1899).
En la II ª siglo, Lucian escribió el cuaderno de viaje satírica e imaginario no ficción , en el que los héroes van a la luna y conoce a sus habitantes selenitas , el nombre de la diosa Selene . Esta historia se cita regularmente como precursora o incluso como la primera obra de ciencia ficción en la historia.
Durante el Renacimiento , aparecieron otros escritos de "proto ciencia ficción" , como Le Songe ou l'Astronomie lunaire (1608) de Johannes Kepler o Histoire comique des Etats et Empires de la Lune (circa 1650) de Cyrano. De Bergerac , contando de nuevo los viajes de los hombres hacia la Luna, el último incluso evocando una especie de cohete .
En el XIX ° siglo, Edgar Allan Poe publicó un engaño periodístico de un hombre que va a la luna en globo , La incomparable aventura de un tal Hans Pfaall (1835). Sin embargo, el novelista de ciencia ficción más famoso del siglo es Jules Verne , notablemente autor de From the Earth to the Moon (1865) y Around the Moon (1869). El otro padre fundador del género, HG Wells , publicó The First Men in the Moon en 1901.
Desde el XX ° siglo, el sujeto comienza a alcanzar gran popularidad y muchos autores hacen referencia, entre otros en la mujer en la luna (1928) de Thea von Harbou , brillo de la Tierra (1955) de Arthur C. Clarke , Amenaza dans le ciel (1960 ) de Algis Budrys y Revolt on the Moon (1966) de Robert A. Heinlein .
En los cómics , Hergé marcó el género con Objectif Lune (1953) y luego Caminamos sobre la luna (1954). En los cómics estadounidenses, la luna es a menudo un lugar de peleas (aquí es donde muere Jean Gray y así concluye una de las historias más significativas de los X-Men ) o se usa como base para personajes (en el universo Marvel, observa Uatu la Tierra allí).
Además, la Luna es un tema importante en el cine , y esto desde sus inicios. Así, la primera película de ciencia ficción de la historia, Le Voyage dans la Lune (1902) de Georges Mélies se centra en la estrella y ya aborda el tema de un equipo de exploradores que la visita y conoce a sus míticos habitantes, los mismos selenitas que aquellos. mencionado por Lucien de Samosate. La novela de Thea von Harbou también está adaptada como película muda por Fritz Lang en Woman on the Moon (1929).
Después de la Segunda Guerra Mundial , mientras la realidad geopolítica desarrollaba el interés por la estrella, aumentaba el número de películas; deja Destino ... ¡Luna! (1950) de Irving Pichel y las adaptaciones De la Tierra a la Luna (1958) de Byron Haskin , luego Los primeros hombres en la luna (1964) de Nathan Jura .
La exploración espacial desarrolla considerablemente el tipo de películas relacionadas con la luna, a menudo extraídas de hechos reales, como Apollo 13 (1995) Ron Howard o First Man: The First Man on the Moon (2018) de Damien Chazelle , inspiradas directamente en misiones de la NASA. . También se realizan películas de pura ciencia ficción, centradas en Moon (2009) de Duncan Jones o como escenario en 2001, A Space Odyssey (1968) de Stanley Kubrick .