Tu sei qui

La Luna: Una Visión Más Cercana. Risorsa per il CLIL di Scienze in lingua spagnola

red - Vengono di seguito proposti alcuni appunti sulla Luna, utili per le classi in cui sono attivi dei percorsi CLIL di Scienze Naturali in lingua spagnola.

Vista a través del telescopio

Cuando Galileo se convirtió en el primer humano en ver la Luna a través del telescopio, nuestro conocimiento sobre la Luna cambió para siempre. Nunca más sería un objeto misterioso en el cielo, sino un mundo hermano lleno de montañas anulares y de otras formaciones.

Giovanni Riccioli en 1651 bautizó los rasgos más prominentes con los nombres de astrónomos famosos; a las grandes áreas oscuras y lisas las llamó "mares" ó "maria" (singular "mare"). Algunos de los nombres que usó para los cráteres de la Luna fueron de personas abordadas en "Astrónomos" Tycho (singular por las bandas brillantes que irradian desde allí), Tolomeo ("Ptolemaeus"), CopérnicoKeplerAristarcoHiparcoEratóstenesMetón y Pitágoras están en el borde, cerca del polo norte.

Posteriormente gentes que vivieron después del siglo XVII  hicieron lo mismo con los restantes: los cráteres Newton y Cavendish están en el borde sur del disco visible, GoddardLagrange también están cerca del borde. También, "Galilaei" es un crater pequeño y poco distinguido (¿Debido al destierro de Galileo?). Sin embargo, desde que los rusos fueron los primeros en observar la cara oculta de la Luna, un importante cráter allí, lleva el nombre de Tsiolkovsky, quien al final del siglo XIX auspició la idea de los vuelos espaciales. 

Los Cráteres

¿Qué ha creado esos extraños "cráteres" redondos? ("Krater" es el nombre griego de una copa de boca ancha). Eso recordó, a algunos observadores, la semejanza a los cráteres volcánicos sobre la Tierra, ó mejor, a las grandes "calderas" formadas por el colapso interno de los volcanes, p.e. Crater Lake en Oregón. Otros sugirieron que se formaron por el impacto de grandes meteoritos, pero esto fue refutado con el argumento de que la mayoría de meteoritos llegarían con un ángulo inclinado y no dejarían anillos redondos, sino alargados.

Ahora sabemos que la teoría de los impactos era la correcta. Los cráteres son redondos debido a las enormes velocidades con las que llegaron los meteoritos, los impactos se asemejan a una explosión local y la huella del impacto está determinada por la energía liberada más que por el momento transmitido.

Parte de la evidencia surgió de los vestigios de impactos redondos encontrados sobre la Tierra, p.e. Crater Meteor (Cañón del Diablo) en Arizona y el lago Manicougan en Canadá, al norte de Quebec (foto de la derecha), que tiene unos100 km (60 miles) de ancho y 214 millones de años. Observe que más que tener un hoyo en el centro, el lago Manicougan tiene una isla redonda. Después del impacto, la tierra se elevó de nuevo hasta el nivel de su alrededor, empujada por las presión del fluido del material que estaba debajo, que obró como un fluido viscoso e intentó establecer el equilibrio entre las diferentes cargas que soportaba.

Otros cuerpos sólidos del sistema solar también presentan cráteres redondos. Sobre las grandes lunas heladas de Júpiter, el retorno al equilibrio es mucho más pronunciado, porque el hielo se hunde y fluye mucho más fácil que la roca. Esas lunas muestran cráteres "palimpsesto"  que son meramente marcas superficiales, porque cuando pasó el tiempo, los muros que existían originalmente se hundieron sobre la superficie plana.  

La Luna sin Aire

En los siglos posteriores a los descubrimientos de Galileo, la Luna fue estudiada extensamente por los astrónomos usando telescopios. Una cosa quedó pronto clara: no tenía atmósfera. Cuando una estrella es eclipsada por la Luna, se desvanece de repente y su luz no muestra refracción ni absorción por ninguna atmósfera.

¿Por qué? Debido a las leyes del movimiento, la Luna no órbita sobre el centro de la Tierra, sino sobre el centro de gravedad de la Tierra y la Luna. La localización de ese punto permitió a los astrónomos calcular la masa de la Luna, y con eso, la tracción de la gravedad de la Luna. En la superficie de la Luna la gravedad es solo de 1/6 la de la Tierra.

 La gravedad es importante para retener la atmósfera. Mantiene la atmósfera abajo, mientras que el calor es el que la hace escaparse. 

El calor es un movimiento atómico y molecular. En un sólido ó líquido caliente, se puede ver como un agitación de átomos ó moléculas alrededor de su posición media, como el murmullo de la hojas con el viento. Cuanto mayor es la temperatura, mas fuerte es el movimiento, hasta que el material hierve ó se evapora; en este punto sus partículas se liberan completamente. En un gas, los átomos y las moléculas se mueven al azar, colisionando continuamente (si el gas es tan denso como lo es en la atmósfera), y sus colisiones conducen a una muy buena explicación de las propiedades observadas de un gas ("la teoría cinética de los gases").

 La velocidad media de una molécula gaseosa depende de la temperatura del gas y, a temperatura ambiente, es comparable a la de una bala disparada, bastante menor que la "velocidad de escape" necesaria para escapar de la gravedad de la Tierra. No obstante, es solo una media: las velocidades reales se prevé que estén distribuidas alrededor de esta media, obedeciendo la "distribución de Maxwell" obtenida por James Clerk Maxwell, a quién encontraremos de nuevo en el descubrimiento de la teoría de los tres colores de la luz y en la predicción de las ondas electromagnéticas. De acuerdo con esa distribución, algunas moléculas se mueven lo suficientemente rápidas para escapar, y si eso ocurre cerca de la parte superior de la atmósfera, moviéndose hacia arriba y evitando más colisiones, estas moléculas se perderán. 

Para la Tierra, su número es muy pequeño para tener importancia, pero en la Luna, teniendo solo1/6 de gravedad superficial, muestra que cualquier atmósfera se perderá a lo largo del tiempo geológico. El planeta Mercurio, solo algo mayor, también pierde cualquier atmósfera, mientras que Marte, con 1/3 de la gravedad superficial de la Tierra, solo retiene un atmósfera muy tenue.

 El agua se evapora fácilmente y una vez en forma de gas, se pierde rápidamente por el mismo proceso. Esto sugiere que los "mares" no pueden ser posibles océanos, aunque permanezca su nombre. Realmente son flujos basálticos, lava endurecida que hace mucho tiempo manó de las grietas de la Luna; actualmente no existen señales de vulcanismo. La gran mayoría de cráteres datan de los primeros tiempos del sistema solar, porque la lava de los mares tiene muy pocos cráteres en ella, insinuando que inundó e hizo desaparecer los antiguos.

 El retrato de una Luna seca se reforzó con las rocas lunares traídas por los astronautas norteamericanos. Las rocas de la Tierra contienen agua unida químicamente ("hidratos"), pero las de la Luna no la tienen. El agua, por supuesto, será esencial para la avanzadilla humana en la Luna. Todavía pueden existir pequeñas cantidades de agua, traídas por cometas que colisionaron con la Luna. Toda esta agua seguro que se evaporó con el calor de la colisión, pero alguna pudo recondensarse y cráteres profundos cerca del polo de la Luna, que está permanentemente en sombra y por consiguiente muy frío. Las observaciones llevadas a cabo con la nave espacial "Clementine" sugieren que esos cráteres pueden contener una capa de hielo .

En la Era Espacial

Desde los comienzos de los vuelos espaciales, la Luna fue el primer destino, pero ese capítulo de exploraciones espaciales es demasiado largo para cubrirse aquí al detalle. Los primeros vehículos espaciales que alcanzaron la Luna fueron los Luna 1, 2 y 3 de la antigua Unión Soviética , en 1959. De estos, el Luna 3 rodeó la Luna, tomó fotografías del lado oscuro, que no se ve desde la Tierra, y posteriormente escaneó y transmitió esas imágenes (a la derecha); desgraciadamente su calidad era pobre. En la década que siguió, otras 19 misiones tuvieron como meta la Luna. 

En 1970 un vehículo soviético aluniza y vuelve con una muestra de roca y más tarde ese mismo año alunizó un vehículo con control remoto el "Lunokhod", que exploró su alrededor durante casi un año. Retornó con muestras y siguieron otros Lunokhods; la serie finalizó en 1976. Sin embargo, las pruebas fallidas de grandes cohetes desarrollados para vuelos humanos tripulados, finalizaron cualquier plan de exploración lunar tripulada por parte de la Unión Soviética. 

Los primeros intentos por los EE.UU. para enviar un vehículo espacial no tripulado a la Luna (1958-64) fallaron ó enviaron escasos datos. No obstante, en Julio de 1964, el Ranger 7 envió imágenes de TV claras de su impacto sobre la Luna, como lo hicieron también los Rangers 8 y 9. De los 7 "alunizajes suaves" de la serie "Surveyor" (1966-8), 5 se ejecutaron bien y enviaron datos y fotos. En Noviembre de 1969, después el Apollo 12 alunizó a 500 pies (160 metros) del "Surveyor 3", los astronautas recuperaron su cámara y la trajeron de vuelta a la Tierra. Además del proyecto Surveyor, 5 orbitantes lunares fotografiaron la Luna y ayudaron a hacer mapas precisos de su superficie.

Logros del "Proyecto Apollo"

Entre las actividades de los astronautas sobre la Luna destacan:

  • Traer de vuelta a la Tierra grandes cantidades de roca lunar y polvo. Las rocas traídas son viejas, lo que sugiere que no ha habido cambios significativos desde que se formó la superficie de la Luna, hace unos 4.500 millones de años. El "polvo" (regolith) probablemente fue pulverizado por los impactos; las misiones "Surveyor" mostraron que era lo suficiente firme para suministrar apoyo. 
  • Las tripulaciones de los Apollo 15, 16 y 17 exploraron la Luna abordo de un "vehículo lunar" movido eléctricamente. (foto de la derecha).
  • Se emitieron hacia la Tierra extensas imágenes de vídeo, hasta una (hecha por una cámara por control remoto) del despegue de la Luna del Apollo 17. También se fotografió, con una cámara especial que utilizaba luz ultravioleta, a la Tierra y a su "geocorona" de hidrogeno resplandeciente . 
  • Se colocó un sismómetro sobre la Luna, que mostró que la Luna es sismológicamente mucho más calmada que la Tierra. 
  • Se tendieron hojas de metal (como banderas) para recibir el viento solar. Retornándose a la Tierra donde se analizó la composición de los iones atrapados.
  • Se colocaron sobre la Luna reflectores, de tal forma que los rayos láser reflejados por ellos ayudaron a medir, de forma muy exacta, la distancia. 

La Luna no ha vuelto a ser visitada por los humanos desde 1972, pero algunas misiones orbitales han estudiado el campo magnético de la Luna, así como las emisiones de rayos X y gamma, de lo que se pueden deducir algunas variaciones de la composición de su superficie. 

Se ha encontrado que la Luna no tiene campo magnético global como la Tierra, pero su superficie está débilmente magnetizada en algunas zonas. La roca derretida queda magnetizada permanentemente si solidifica en presencia de un campo magnético externo, lo que sugiere que en tiempos remotos la Luna, al igual que la Tierra hoy en día, tuvo un centro metálico derretido en el cual las corrientes eléctricas generaron un campo magnético. Observaciones algo similares, con las que se llegó a la misma conclusión, se hicieron sobre Marte en 1998. 

Hay pequeñas dudas de que en el futuro veamos más exploraciones lunares, aunque está probablemente lejana una "base lunar". Las observaciones astronómicas u otras se pueden realizar fácilmente desde una órbita terrestre, y suministrar apoyo vital sobre la Luna no es fácil. Una base puede ser atractiva después de desarrollar formas para utilizar los materiales lunares para construcción y combustible. 

Categorie: 
rss facebook twitter google+

Categorie news