Tierra que se eleva sobre la superficie lunar.

Esta vista desde la nave espacial Apolo 11 muestra la Tierra asomándose por encima del horizonte de la Luna. Crédito: NASA

10 Cosas: Lo que aprendemos sobre la Tierra estudiando la Luna

Por Isabelle Yan
Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA
(Goddard Space Flight Center, en inglés) 

Feature | February 25, 2019

ON THIS PAGE

    25 de febrero de 2019

    En la vasta expansión de nuestro sistema solar hay un lugar que, de cierto modo, conocemos incluso mejor que algunas partes de la Tierra. Es una roca que gira y que siempre está presente en nuestras vidas: nuestro satélite natural, la Luna.

    En todo el mundo, las personas han hallado maneras de apropiarse de la Luna. Los chinos cuentan historias sobre Chang’e, diosa de la Luna. Los antiguos egipcios tenían el dios de la Luna, Khonsu, protector de quienes viajaban por las noches. Los antiguos griegos tenían a la diosa de la Luna, Selene, de quien se decía que conducía un carro a través del cielo nocturno.

    Nuestras historias no solamente nos han ayudado a darle sentido a la Luna, sino que también nuestro satélite nos ha brindado información para comprender mejor a la Tierra. De modo que aquí presentamos diez cosas que aprendimos sobre la Tierra estudiando a nuestra vecina más cercana.

    GIF animado que muestra cómo un impacto puede haber formado la Luna.
    Aquí, un protoplaneta del tamaño de Marte golpea la protoTierra en un ángulo de 45 grados aproximadamente a la velocidad de escape de ambos mundos. Se descubrió que las partículas “rojas” escapaban del sistema Tierra-Luna. Parte de estos escombros puede llegar finalmente a golpear otros cuerpos del sistema solar, como los asteroides de gran tamaño del cinturón principal. Las partículas “verde-amarillentas” ingresan al disco que forma la Luna. Las partículas “azules” se vieron aumentadas por la protoTierra. Crédito: Robin Canup / Southwest Research Institute (Instituto de Investigaciones del Suroeste).

    1. La composición de una Tierra recién nacida

    La Luna no está hecha de queso; ¡está compuesta por remanentes de una Tierra bebé!

    Los científicos creen que un objeto del tamaño de Marte colisionó con la Tierra hace 4.500 millones de años. La fuerza de esta colisión fue tan impresionante que desprendió materiales de la Tierra y del objeto con el que colisionó y los envió hacia el espacio. Parte de estos escombros se juntó para formar la Luna.

    La Luna no solo se formó principalmente con materiales de la Tierra, sino que probablemente una gran cantidad de escombros de la Tierra aterrizaron en la Luna en el período posterior a su formación. Podría haber más indicios sobre la composición de la Tierra primordial ocultos entre las capas de polvo lunar.

    Cráter de impacto lleno de cráteres de impacto en la Luna..
    El cráter Mendeleev de la Luna (llamado así por Dimitri Mendeleev, el inventor de la tabla periódica de los elementos) mide alrededor de 313 kilómetros (195 millas) de diámetro. Contiene una cadena de cráteres llamados Catena Mendeleev. Crédito: NASA/GSFC/Arizona State University (Universidad Estatal de Arizona)

    2. La “cápsula del tiempo” de la Tierra en la Luna

    La cara de la Luna conserva casi cada cráter de su historia. La Tierra, con su superficie constantemente agitada y remodelada por las placas tectónicas, la erosión y otros elementos, difícilmente puede decir lo mismo. Pero, debido a la cercanía de la Luna con la Tierra, podemos observar la inmutable superficie lunar para descubrir el pasado de la Tierra. Se cree que la mayoría de los cráteres de la Luna se formaron hace alrededor de cuatro mil millones de años, durante un período denominado Bombardeo Intenso Tardío. Durante esa época, creemos que una enorme cantidad de asteroides y otros objetos azotaron la Luna, nuestro planeta y otros planetas. Al estudiar los cráteres lunares junto con las rocas que los astronautas de la misión Apolo trajeron de vuelta hace décadas, tenemos una mejor idea de lo que sucedió con nuestro planeta durante y después de ese período turbulento.

    Equipo de montaje de astronautas en la luna.
    Una muestra lunar que trajeron los astronautas de la misión Apolo 14 puede contener algunos elementos que componían la Tierra hace alrededor de 4.000 millones de años. Crédito: NASA

    3. La Tierra intercambia meteoritos “coleccionables” con la Luna

    En vez de jugar a las cartas, creemos que la Tierra y la Luna intercambian meteoritos. Nuestros estudios de la Luna nos han enseñado cómo los meteoritos eyectados desde su superficie durante los impactos de asteroides podrían haber caído a la Tierra, donde los han hallado los científicos.

    Estas muestras de la Luna provienen de todas las áreas de la superficie lunar, incluso del lado lejano de la Luna, que no podemos ver desde la Tierra. A pesar de que hay menos evidencia de elementos que migran desde la Tierra hacia la Luna, los científicos piensan que es posible que esto suceda. Un estudio basado en modelos hechos por computadora sugiere incluso que podría haber aproximadamente unos 18.000 kilogramos (40.000 libras) de rocas terrestres por cada 100 kilómetros cuadrados en la Luna.

    Ilustración de meteoros estrellándose en la Tierra primordial.
    Concepto de artista del bombardeo intenso que tuvo lugar en los inicios de la Tierra. Crédito: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab (Laboratorio de imágenes conceptuales del Centro de vuelo espacial Goddard la NASA)

    4. Posibles indicios de cómo comenzó la vida en la Tierra

    Si es cierto que la Tierra está intercambiando meteoritos con su satélite, estas reliquias únicas podrían contarnos más sobre las condiciones en la Tierra que llevaron a la aparición de la vida.

    Algunos científicos han sugerido que podrían haber existido microorganismos en la Luna, los cuales posiblemente llegaron hasta allí transportados por meteoritos desde la Tierra. Otros también han propuesto examinar el suelo lunar en busca de elementos de la Tierra, incluido el nitrógeno o el oxígeno, lo que podría llenar los vacíos en el conocimiento de cosas como el desarrollo de la atmósfera de la Tierra.

    Incluso se sugiere que los mismos materiales que trajeron la vida a la Tierra podrían estar conservados en la lava lunar.

    Lava brillando en la noche.
    Vista nocturna del volcán Kilauea, en Hawái. Es uno de los volcanes más activos de la Tierra. Un grupo dirigido por la NASA está estudiando los volcanes de Hawái desde el aire, el suelo y el espacio para entender mejor los procesos volcánicos y sus peligros. Crédito: NASA

    5. Los volcanes de la Tierra son una “fuente de la juventud”

    A pesar de que la Tierra y la Luna se formaron casi al mismo tiempo, la superficie de la Tierra se ve más joven. ¿Cuál es el secreto de la piel de nuestro planeta? Los volcanes.

    La tectónica de placas y los puntos calientes ayudan continuamente a la Tierra a expulsar rocas, cenizas y gases de su interior. Parte de este material se asienta, renovando así la superficie de la Tierra y manteniendo su brillo juvenil.

    La Luna tiene mares lunares, llanuras de rocas volcánicas que sugieren la presencia de volcanes activos en el pasado. Los descubrimientos que realizó el Orbitador de Reconocimiento Lunar (Lunar Reconaissance Orbiter, en inglés) de la misión Discoveries (Descubrimientos, en español) de la NASA, indican que la Luna podría haber tenido flujos volcánicos hasta hace apenas decenas de millones de años, durante la era de los dinosaurios de la Tierra.

    Como la evidencia de actividad volcánica lunar ha sido tan bien preservada, podemos estudiar cómo cambió con el tiempo, y bajo diferentes condiciones, para entender mejor los procesos volcánicos en la Tierra.

    Visualización del campo magnético terrestre.
    Una visualización simple de la magnetosfera de la Tierra. Crédito: NASA's Scientific Visualization Studio (Estudio de Visualización Científica de la NASA, en español) / JPL NAIF

    6. La Luna puede ayudar a reforzar el escudo de la Tierra

    El campo magnético de la Tierra es nuestro escudo. Constantemente nos protege del dañino viento solar o las partículas de rayos cósmicos. Este importante amortiguador se genera por el movimiento rápido de hierro y níquel en estado líquido en el núcleo externo de la Tierra.

    Una de las cosas que hace que este océano de metal derretido se mueva es la gravedad de la Luna. Investigaciones recientes sugieren que la gravedad de la Luna tira de la capa del manto de la Tierra (que se encuentra en la parte superior del núcleo externo). Esto causa que el núcleo externo líquido salpique y ayude a generar la energía que se necesita para mantener nuestro campo magnético.

    Sismógrafo
    Cuatro sismos en la Luna (en negro) comparados con un terremoto en la Tierra (en rojo). Crédito: NASA/Centro Marshall de vuelos espaciales/Renee Weber

    7. Los terremotos en la Tierra son nada comparados con los de la Luna

    Los terremotos en la Tierra generalmente duran apenas medio minuto. En contraste, los sismos lunares (o “lunamotos”) superficiales, un tipo de vibración de la Luna que se origina aproximadamente de 19 a 30 kilómetros (12 a 19 millas) debajo de la superficie, pueden durar como mínimo 10 minutos. La causa de estos temblores raros no está clara, pero sí destacan una de las razones por las cuales el agua líquida es crítica en la Tierra: ayuda a dispersar la energía, amortiguando así las vibraciones de los terremotos. El estudio de los “lunamotos” nos puede ayudar a entender cómo podría haber sido la actividad sísmica en la Tierra durante la época en la cual había menos agua líquida en la superficie, como ocurrió durante las principales eras de hielo o durante los inicios de la Tierra, cuando la superficie estaba demasiado caliente como para conservar el estado líquido de los océanos.

    La luna sobre la tierra desde la órbita.
    La Luna por encima de la Tierra tal como se la observa desde la Estación Espacial Internacional. La troposfera, de color anaranjado, es la porción más baja y más densa de la atmósfera de la Tierra. La troposfera termina abruptamente en la tropopausa, que aparece en la imagen como el límite nítido entre la atmósfera, de color anaranjado y azul. Las nubes noctilucentes de color azulado y plateado se extienden mucho más arriba de la troposfera de la Tierra. Crédito: NASA

    8. Espejito, espejito, en la Luna

    Cada planeta o luna en nuestro sistema solar se puede medir por su albedo, o la cantidad de luz que refleja. Imaginémoslo como un nivel de brillo: un cuerpo más brillante tendrá un albedo mayor, mientras que el albedo de un cuerpo más tenue será más bajo.

    En la Tierra es especialmente importante medir el albedo porque esto puede ayudar a rastrear los cambios en nuestro clima tomando como base la cantidad de luz solar que absorbe la Tierra.

    La Luna nos puede realmente ayudar a medir esta propiedad clave. ¿Alguna vez notaste que cuando hay luna creciente casi no se puede ver el resto de la cara de la Luna? Esta porción más imperceptible de la cara lunar está iluminada por la luz solar que rebota desde la Tierra, lo que se denomina el brillo de la Tierra.

    Al medir este brillo de la Luna, los científicos pueden estimar con precisión cuánto brilla la Tierra misma, e incluso de la composición de la atmósfera de la Tierra.

    Estrella de mar en roca con surfista en el fondo.
    La estrella de mar de color ocre ayuda a la diversidad específica en zonas de marea baja ya que se alimenta de mejillones que podrían invadir otro tipo de vida marina. Crédito: Fundación Nacional de Ciencia / Genny Anderson, Santa Barbara City College

    9. La Luna hace que sea posible nuestra existencia…

    ¡Debemos agradecer a la Luna por la manera en que vivimos!

    La distintiva inclinación de 23,5 grados de la Tierra en su eje se debe a que la Luna la mantiene bajo control. El ángulo de 23,5 grados garantiza que nuestro planeta es seguro para vivir, ya que una inclinación más exagerada causaría estaciones más extremas.

    Sin la gravedad de la Luna, la Tierra se tambalearía más violentamente sobre su eje, alterando así drásticamente el clima. Además de mantener la estabilidad del clima, la Luna marca el ritmo de la Tierra (las subidas y las bajadas de las mareas), lo que afecta la variedad de maneras en que usamos el océano para alimentarnos, viajar y recrearnos. Medir precisamente la masa, el tamaño y las propiedades orbitales de la Luna es esencial para predecir estos ritmos de las mareas y las estaciones.

    Luna sobre la tierra con el transbordador espacial en primer plano.
    La Tierra y su luna están bellamente enmarcadas en esta imagen tomada desde la ventana de popa del transbordador espacial Discovery, en 1998. Crédito: NASA

    10. ...Y sin embargo, la estamos empujando

    Como la Tierra y la Luna interactúan a través de las mareas, nuestro planeta en realidad está empujando a su satélite alrededor de 3,81 centímetros (1,5 pulgadas) al año; aproximadamente a la misma velocidad a la que crecen las uñas. Y esta es la explicación: el lado de la Tierra que mira hacia la Luna es arrastrado por la gravedad de la Luna, creando así lo que los científicos denominan un abultamiento de marea, o protuberancia de agua oceánica que se levanta y es atraída hacia la Luna. Como la Tierra rota sobre su eje más rápidamente que lo que la orbita la Luna, la mayor gravedad del abultamiento de la Tierra trata de acelerar la rotación de la Luna. Mientras tanto, la Luna está tirando de la Tierra y frenando la rotación del planeta. La fricción que se produce como resultado de este “tira y afloja” fuerza a la Luna hacia una órbita más ancha. Es extremadamente importante estudiar estas interacciones entre las mareas y las órbitas para entender los posibles efectos sobre el clima de la Tierra.