Si no tiviéramos Luna

En este ensayo, Bernard Foing se centra en el efecto que la Luna ha tenido sobre la Tierra, y explora como sería de diferente nuestro mundo si no tuviéramos compañero planetario.

El investigador principal del SMART-1 Bernard Foing

Crédito de la Imagen: Leslie Mullen

La Tierra tiene una gran luna, lo que la hace única en el sistema solar interior. Mercurio y Venus no tienen lunas, y Marte tiene sólo dos pequeños objetos del tamaño de asteroides orbitándole. En este ensayo, el padre de la misión lunar SMART-1,Bernard Foing, de la agencia Espacial Europea, busca el efecto que la Luna ha tenido en la Tierra, y explora como de diferente sería nuestro mundo sin nuestro compañero planetario. ¿Habría evolucionado la vida de forma diferente, o incluso aparecido en la Tierra sin la Luna?

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Si no tuviéramos Luna

Un ensayo de Bernard Foing

Si el tiempo de existencia de la Tierra se condensara en un reloj de 24 horas, el evento de formación de la Luna ocurrió sólo 10 minutos después de que la Tierra naciera. La Tierra se formó hace 4 560 millones de años, y la Luna se formó alrededor de 30 millones de años más tarde. Por entonces, la Tierra era un océano de magma. Un impactor aproximadamente del tamaño de Marte golpeó la tierra en un ángulo oblicuo, y separó algo del manto magmático. Este manto fue puesto en órbita alrededor de la Tierra, junto con algunos resto del propio impactor, y este material finalmente formó la Luna.

Representación artística del evento de formación de la Luna

Copyright Fahad Sulehria, 2005, http://www.astroseti.org/www.novacelestia.com

Al principio, cuando la Luna se formó, estaba muy cerca de la Tierra. Posiblemente estaba sólo a 20 o 30 mil kilómetros, y se vería extremadamente grande en el cielo, al menos de 20 a 10 veces más grande. Pero no había ninguna criatura viviente por entonces en la Tierra para disfrutar esa bella escena.

El efecto de marea de un cuerpo es inversamente proporcional al cubo de la distancia, por lo que el efecto de la fuerza de marea de la Luna en la Tierra era extremadamente elevado entonces, hasta el punto de afectar al océano de magma temprano. Esto proporcionó energía adicional al calentamiento debido a los elementos radiactivos presentes, incluso cuando decayó el calentamiento radiogénico, la Luna todavía era una fuente de calor que podría haber tenido algunos efectos geológicos, manteniendo el magma de la Tierra caliente y quizás forzando convección adicional en el manto de la Tierra.

Después de que la Tierra comenzara a enfriarse, la primera corteza comenzó a flotar sobre el magma. Durante este periodo la Tierra estuvo sujeta a un bombardeo de meteoros creciente. El bombardeo había sido muy intenso en los comienzos del sistema solar y después había empezado a declinar, pero unos 500 millones de años después del nacimiento de la Tierra, o alrededor de 2 horas y 40 minutos en nuestro reloj de 24 horas, hubo una ráfaga de proyectiles. Duró alrededor de cien millones de años, y lo llamamos "el último bombardeo intenso". Muchas de las grandes cuencas en la Luna son evidencia de este periodo tardía de intenso bombardeo. De esta forma, la Luna es un libro de historia para el sistema solar interior y la Tierra. Hemos estudiado dichas cuencas con la misión SMART-1.

La intensamente bombardeada superficie de la Luna es evidencia de los muchos impactos de meteoritos que ocurrieron en el sistema solar interior durante el último periodo de intenso bombardeo

Crédito de la Imagen: ESA

Sin embargo, la Tierra fue golpeada más a menudo que la Luna, dado que la Tierra es mayor y tiene más gravedad. Este gravedad incrementada también provocó que los impactores aceleraran a mayores velocidades hacia la Tierra. Debió haber sido un tiempo catastrófico para estar aquí. Tanto bombardeo habría esterilizado el planeta. Si la vida hubiera aparecido antes de este periodo se habría extinguido a no ser que encontrara la forma de refugiarse en nichos donde pudieran protegerse de estas catástrofes globales.

Cuando alguno de esos impactores golpearon la Tierra, la explosión provocó que rocas y restos de la Tierra se desprendieran y alejaran de nuestro planeta. Parte de este material proyectado voló por todo el sistema solar, y otra parte se posó en la Luna. Debe haber unos cientos de kilos de material de la Tierra por kilómetro cuadrado de superficie lunar, sepultado bajo unos pocos metros de suelo lunar. Sería interesante recuperar esas rocas, muestras de la Tierra temprana. Casi nada de ese periodo ha sobrevivido en la Tierra debido al reciclaje tectónico de las placas de la corteza o debido al tiempo atmosférico. Podríamos intentar detectar algunos compuestos orgánicos en esas rocas, y eso podría decirnos algo sobre la historia de la química orgánica en la Tierra. Algunas de esas rocas podrían incluso haber preservado fósiles de la vida. Esas rocas nos podrían ayudar a mirar aún más atrás en el registro fósil, que ahora se detiene a 3 500 millones de años atrás. De esa manera, podríamos posiblemente vislumbrar la emergencia de vida en la Tierra.

Explorando la Luna, también podemos obtener pruebas de como la Tierra ha evolucionado. Podemos estudiar procesos en la Luna que también han modelado la Tierra, como el vulcanismo y la tectónica. Debido a que la Luna es más pequeña que la Tierra, el calor radiogénico de la Luna se disipó mucho más deprisa. Después de alrededor de mil millones de años, el interior de la Luna evolucionó demasiado, y los cambios superficiales mayormente se debieron a impactos. Hubo un breve periodo de actividad magmática desde el subsuelo -- unos pocos afloramientos de magma encontraron su camino hacia la superficie y rellenaron cuencas de reciente formación con basalto, creando los que llamamos mares (Nota del Traductor: en inglés han utilizado "maria" (latín), plural de "mare"). Esto ocurrió hasta hace unos 2 mil millones de años. Dado que la Luna ofrece diferentes condiciones que la Tierra, podemos entender como trabajan los procesos físicos, generalmente estudiando un gran rango de parámetros, mejor que los de la Tierra.

Durante su vuelo, la nave Galileo mandó imágenes de la Tierra y de la Luna. Las imágenes individuales fueron combinadas para generar esta vista.

Crédito de la Imagen: NASA

La Luna afecta la envuelta líquida de la Tierra, en particular a las mareas oceánicas. La Luna afecta a las mareas más en unas áreas que en otras. Por ejemplo, en el canal entre las Islas Británicas y el continente europeo, la amplitud de la marea puede ser de 10 metros, comparado a lo que se ve en el Pacífico, donde es inferior a un metro.

La corteza de la Tierra también se afecta. La fuerza de marea de la Luna provoca una significativa disipación de energía y calor. Parte de esa energía calienta la Tierra, y otra parte se disipa forzando a la Luna a alejarse de la Tierra. Hay gente que propone que el efecto de marea de la Luna puede haber tenido un papel en el desencadenamiento de la convección en la Tierra que condujo a una tectónica de múltiples placas. Los otros planetas no tienen el mismo ciclo tectónico. Para la mayoría, la corteza es como una tapa que no se mueve mucho horizontalmente, y el magma y el calor se bloquea por esta tapa en la superficie. La Tierra, sin embargo, tiene el movimiento circular convectivo que arrastra la corteza, de manera que la sumerge en el manto y de esa forma se recicla.

Hay algunos sutiles efectos de la Luna en el clima y los océanos. Un patrón que se ha encontrado recientemente está relacionado con el fenómeno del niño en el océano pacífico. Se tiene una corriente submarina fría viniendo del Antártico, y crea la corriente de Humbolt que mantiene el mar alrededor de las costas sudamericanas de Chile y Perú bastante frío. Debido a esto, hay menos nubes y precipitaciones en la zona. A veces la corriente se aleja de la costa, y entonces se tiene mayor formación de nubes y un periodo de muy mal tiempo sobre sudamérica. Los satélites han vigilado esta corriente sobre el océano pacífico y han encontrado algunas algunas corrientes desconocidas hasta ahora.

Pueden conectar algunas de esas corrientes con como el efecto de marea de la Luna influye la mezcla del océano profundo. Hay una misión Franco-Americana llamada TOPEX/Poseidon que mide con precisión la altitud del mar y detecta una pequeña corriente de unos pocos centímetros de altura. No parece mucho, pero sobre todo el área del océano pacífico representa una importante cantidad de agua transferida de un lugar a otro.

El mapa muestra las variaciones de la marea a lo largo del globo. Las áreas rojas representan grandes variaciones en el nivel del agua, áreas violetas representan variaciones muy pequeñas o inexistentes. Pulsa sobre la imagen para ampliar.

Crédito de la Imagen: Legos/CNRS

Si la Luna desapareciera de repente cambiaría la altitud global del océano. Ahora hay una distorsión que es elongada alrededor del ecuador, por lo que si no tuviéramos ese efecto, de pronto una enorme cantidad de agua se redistribuiría hacia las regiones polares.

La Luna ha sido un factor estabilizante para el eje de rotación de la Tierra. Si se mira a Marte, por ejemplo, el planeta se ha tambaleado bastante dramáticamente a lo largo del tiempo en su eje debido a la influencia gravitacional de todos los otros planetas en el sistema solar. Por causa de este cambio de oblicuidad, el hielo que está ahora en los polos en Marte podría a veces derivar hacia el ecuador. Por esta razón nosotros tenemos mucho menos cambio climático que si la Tierra hubiera estado sola. Y esto ha cambiado la forma en que la vida evoluciona sobre la Tierra, permitiendo la emergencia de organismos multicelulares más complejos comparados con los de un planeta donde cambios climáticos drásticos sólo permitirían organismos pequeños y resistentes para la supervivencia.

La Luna ha influenciado también a la biología de otras formas. Para especies que viven cerca de la costa, la marea es un factor importante. Cuando se mira a las líneas de costa, se pueden reconocer diferentes capas de organismos que se han adaptado a las condiciones de agua salada basadas en el flujo y reflujo de la marea.

La visión de muchos mamíferos es sensible a la luz de luna. El nivel de adaptación de visión nocturna sería muy diferente sin la Luna. Muchas de esas especies han evolucionado de manera que su visión nocturna pueda trabajar incluso con iluminación lunar parcial, porque así es cuando ellos son más activos. Pero ellos pueden ser más susceptibles a los depredadores también, por ello hay un equilibrio entre su capacidad de ver y su capacidad de no ser visto. La Luna ha cambiado completamente la evolución en este aspecto.

Las fases de la Luna. Puesto que la Luna orbita la Tierra, la cantidad de luz solar reflejándose en su superficie cambia su apariencia. Cuando la Tierra está entre el Sol y la Luna vemos una luna llena; cuando la Luna está entre el Sol y la Tierra vemos una luna nueva. Pulse sobre la imagen para ampliar.

La visión humana es tan sensible que somos casi capaces de trabajar a la luz de la Vía Láctea. La Luna llena da más luz que la que necesitamos para ver de noche. Durante la mayoría de nuestra historia estuvimos cazando, pescando o cultivando y organizando nuestras vidas utilizando la Luna. Ella determinaba cuando cazar o cuando recolectar. Esta es la razón por la que muchos de nuestros calendarios están basados en la Luna.

En un reciente congreso denominado "Relaciones Tierra-Luna", los psicólogos discutieron la relación entre las fase lunares y diferentes aspectos. Hay una correlación muy interesante, no con el nacimiento de los niños, sino con el momento de la concepción. Quizás esto es debido a algún valor social o sentimental de la Luna. Tendemos a olvidar el impacto que la Luna tiene en nuestras vidas porque utilizamos luces eléctricas, pero durante gran parte de nuestra historia hemos tenido que adaptar nuestro comportamiento a las fases lunares.

Finalmente, la Luna tiene un papel clave en la emergencia de la ciencia, y en la comprensión de nuestro lugar en el Universo. Veíamos la repetición de los fenómenos de las fases lunares, y observábamos los eclipses solares y lunares. Estos eran grandes retos para nuestra comprensión de la Naturaleza, y unos pocos astrónomos fueron condenados a muerte por no ser capaces de predecir los eclipses. Esto nos impulsaba a desarrollar predicciones precisas de los movimientos del Sol y de la Luna.

Estudiar la Luna nos permite determinar distancias en el sistema solar y el tamaño de los objetos celestes. Estudiando las fases lunares, por ejemplo, ha sido posible determinar cuán lejos está la Luna de la Tierra, el tamaño de la Tierra, y nuestra distancia desde el Sol. Más recientemente, la Luna era el terreno donde tenía lugar la carrera espacial entre dos sistemas políticos, permitiendo grandes logros técnicos y científicos. La Luna ha inspirado a la humanidad a aprender como viajar hacia el espacio, y llevar la vida más allá de la cuna terrestre.

Enlace: http://www.astrobio.net/news/article2507.html

Fuente: astroseti