1.3.- El Sistema Tierra-Luna

1.3.1.- Formación de la Tierra.

La tierra que hoy conocemos tiene un aspecto muy distinto del que tenía poco después de su nacimiento, hace unos 4.500 millones de años. Entonces era un amasijo de rocas conglomeradas cuyo interior se calentó y fundió todo el planeta. Con el tiempo la corteza se secó y se volvió sólida. En las partes más bajas se acumuló el agua mientras que, por encima de la corteza terrestre, se formaba una capa de gases, la atmósfera.
Agua, tierra y aire empezaron a interactuar de forma bastante violenta ya que, mientras tanto, la lava manaba en abundancia por múltiples grietas de la corteza, que se enriquecía y transformaba gracias a toda esta actividad.
Después de un periodo inicial en que la Tierra era una masa incandescente, las capas exteriores empezaron a solidificarse, pero el calor procedente del interior las fundía de nuevo. Finalmente, la temperatura bajó lo suficiente como para permitir la formación de una corteza terrestre estable. Al principio no tenía atmósfera, y recibía muchos impactos de meteoritos. La actividad volcánica era intensa, lo que motivaba que grandes masas de lava saliesen al exterior y aumentasen el espesor de la corteza, al enfriarse y solidificarse.
Esta actividad de los volcanes generó una gran cantidad de gases que acabaron formando una capa sobre la corteza. Su composición era muy distinta de la actual, pero fue la primera capa protectora y permitió la aparición del agua líquida. 
En las erupciones, a partir del oxígeno y del hidrógeno se generaba vapor de agua, que al ascender por la atmósfera se condensaba, dando origen a las primeras lluvias. Al cabo del tiempo, con la corteza más fría, el agua de las precipitaciones se pudo mantener líquida en las zonas más profundas de la corteza, formando mares y océanos, es decir, la hidrosfera.

Vídeo relacionado con la formación de la Tierra

1.3.2.- Movimientos de la Tierra.

La Tierra está en contínuo movimiento. Se desplaza, con el resto de planetas y cuerpos del Sistema Solar, girando alrededor del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Sin embargo, este movimiento afecta poco nuestra vida cotidiana.
Más importante, para nosotros, es el movimiento que efectua describiendo su órbita alrededor del Sol, ya que determina el año y el cambio de estaciones. Y, aún más, la rotación de la Tierra alrededor de su propio eje, que provoca el día y la noche, que determina nuestros horarios y biorritmos y que, en definitiva, forma parte inexcusable de nuestras vidas.

TRASLACIÓN

Por el movimiento de traslación la Tierra se mueve alrededor del Sol, impulsada por la gravitación, en 365 días, 5 horas y 57 minutos, equivalente a 365,2422 días, que es la duración del año. Nuestro planeta describe una trayectoria elíptica de 930 millones de kilómetros, a una distancia media del Sol de 150 millones de kilómetros. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse. La distancia media Sol-Tierra es 1 U.A. (Unidad Astronómica), que equivale a 149.675.000 km.

Como resultado de ese larguísimo camino, la Tierra viaja a una velocidad de 29,5 kilómetros por segundo, recorriendo en una hora 106.000 kilómetros, o 2.544.000 kilómetros al día.
La excentricidad de la órbita terrestre hace variar la distancia entre la Tierra y el Sol en el transcurso de un año. A primeros de enero la Tierra alcanza su máxima proximidad al Sol y se dice que pasa por el perihelio. A principios de julio llega a su máxima lejanía y está en afelio. La distancia Tierra-Sol en el perihelio es de 142.700.000 kilómetros y la distancia Tierra-Sol en el afelio es de 151.800.000 kilómetros.

   

ROTACIÓN

Cada 24 horas (cada 23 h 56 minutos), la Tierra da una vuelta completa alrededor de un eje ideal que pasa por los polos. Gira en dirección Oeste-Este, en sentido directo (contrario al de las agujas del reloj), produciendo la impresión de que es el cielo el que gira alrededor de nuestro planeta.
A este movimiento, denominado rotación, se debe la sucesión de días y noches, siendo de día el tiempo en que nuestro horizonte aparece iluminado por el Sol, y de noche cuando el horizonte permanece oculto a los rayos solares. La mitad del globo terrestre quedará iluminada, en dicha mitad es de día mientras que en el lado oscuro es de noche. En su movimiento de rotación, los distintos continentes pasan del día a la noche y de la noche al día.

     

PRECESIÓN

La Tierra es un elipsoide de forma irregular, aplastado por los polos y deformado por la atracción gravitacional del Sol, la Luna y, en menor medida, de los planetas. Esto provoca una especie de lentísimo balanceo en la Tierra durante su movimiento de traslación llamado "precesión de los equinoccios", que se efectúa en sentido inverso al de rotación, es decir en sentido retrógrado (sentido de las agujas del reloj).
Bajo la influencia de dichas atracciones, el eje va describiendo un doble cono de 47º de abertura, cuyo vértice está en el centro de la Tierra. Debido a la precesión de los equinoccios, la posición del polo celeste va cambiando a través de los siglos. Actualmente la estrella Polar no coincide exactamente con el Polo Norte Celeste.

NUTACIÓN

Hay otro movimiento que se superpone con la precesión, es la nutación, un pequeño vaivén del eje de la Tierra. Como la Tierra no es esférica, la atracción de la Luna sobre el abultamiento ecuatorial de la Tierra provoca el fenómeno de nutación. Para hacernos una idea de este movimiento, imaginemos que, mientras el eje de rotación describe el movimiento cónico de precesión, recorre a su vez una pequeña elipse o bucle en un periodo de 18,6 años.

1.3.3.- Origen de la Luna.

Hay  varias teorías sobre el origen de la luna:

1.- Era un astro independiente que, al pasar cerca de la Tierra, quedó capturado en órbita. (Hipótesis de Captura)

2.- La luna surgió de una especie de "hinchazón" de la Tierra que se desprendió por la fuerza 

centrífuga. (Hipótesis de Fisión)

3.- La Tierra y la Luna nacieron de la misma masa de materia que giraba alrededor del Sol.

(Hipótesis de Acreción binaria)

Actualmente se admite una cuarta teoría que es como una mezcla de las otras tres: cuando la 

Tierra se estaba formando, sufrió un choque con un gran cuerpo del espacio. Parte de la masa 

salió expulsada y se aglutinó para formar nuestro satélite. (Hipótesis de Impacto)

HIPÓTESIS DE CAPTURA

La hipótesis denominada 'de captura', supone que la Luna era un astro planetesimal independiente, formado en un momento distinto al nuestro y en un lugar alejado. La Luna viajó durante mucho tiempo por el espacio hasta aproximarse a la Tierra y fue capturado por la gravitación terrestre.  Sin embargo, es difícil explicar cómo sucedió la importante desaceleración de la Luna, necesaria para que ésta no escapara del campo gravitatorio terrestre.

HIPÓTESIS DE FISIÓN

La hipótesis de fisión supone que originariamente la Tierra y la Luna eran un sólo cuerpo y 

que parte de la masa fue expulsada, debido a la inestabilidad causada por la fuerte aceleración rotatoria, una vuelta en tan sólo 3 horas que en aquel momento experimentaba nuestro planeta. Se cree que la zona que se desprendió corresponde al Océano Pacífico.

HIPÓTESIS DE ACRECIÓN BINARIA

La hipótesis de la acreción binaria supone la formación al mismo tiempo tanto de la Tierra como de la Luna, a partir del mismo material y en la misma zona del Sistema solar. A favor 

de esta teoría se encuentra la datación radioactiva de las rocas lunares traídas a nuestro planeta por las diversas misiones espaciales, las cuales fechan entre 4.500 y 4.600 millones de años la edad lunar, aproximadamente la edad de la Tierra. Como inconveniente tenemos que, si los dos se crearon en el mismo lugar y con la misma materia: ¿cómo es posible que ambos posean una composición química y una densidad tan diferentes?. En la Luna abunda el titanio y  los compuestos exóticos, elementos no tan abundantes en nuestro planeta al menos en la zona más superficial.

HIPÓTESIS DE IMPACTO

La hipótesis del impacto parece la preferida en la actualidad. Supone que nuestro satélite se formó tras la colisión contra la Tierra de un cuerpo de aproximadamente un séptimo del 

tamaño  de nuestro planeta. El impacto hizo que bloques gigantescos de  materia saltaran al espacio para posteriormente y, mediante un  proceso de acreción similar al que formó los 

planetas rocosos próximos al Sol, generar la Luna.

Lo más dudoso de esta teoría es que tendrían que haberse dado demasiadas coincidencias juntas. La probabilidad de impactar con un astro errante era muy alta al  inicio del Sistema Solar. 

Más difícil es que la colisión no desintegrase totalmente el planeta y que los fragmentos fuesen lo suficientemente grandes como para poder generar un satélite.

La teoría del impacto ha sido reproducida con ayuda de ordenadores, simulando un choque 

con un objeto cuyo tamaño sería equivalente al de Marte, y que, con una velocidad inferior a 

los 50.000 km/h, posibilitaría la formación de un satélite.

1.3.4.- El Sistema Sol-Tierra- Luna: algunas posiciones singulares: las fases de la luna y los eclipses.

Vídeo relacionado con el sistema Sol-Tierra-Luna.

El movimiento de la Luna en su órbita alrededor de la Tierra hace que el Sol la ilumine de distinta forma, según la posición. En algunas ocasiones, el Sol, la Tierra y la Luna se encuentran alineados. Las fases de la luna determinaron, desde la antigüedad, la medida del tiempo, mientras que los eclipses se tomaron como acontecimientos espectaculares y trascendentes.

FASES DE LA LUNA

Dado que la Luna gira alrededor de la Tierra (es su único satélite), la luz del Sol le llega desde posiciones diferentes, que se repiten en cada vuelta. Cuando ilumina toda la cara que vemos se llama luna llena. Cuando no la vemos en el cielo es la fase de luna nueva. Entre estas dos fases sólo se ve un trozo de la luna, un cuarto creciente o un cuarto menguante.
Las primeras civilizaciones ya medían el tiempo contando las fases de la Luna. Una semana es lo que dura cada fase, y un mes, aproximadamente, todo el ciclo.

ECLIPSES DE SOL Y DE LUNA

A veces, el Sol, la Luna y la Tierra se sitúan formando una línea recta. Entonces se producen sombras, de forma que la de la Tierra cae sobre la Luna o al revés. Son los eclipses. Cuando la Luna pasa por detrás y se sitúa a la sombra de la Tierra, se produce un Eclipse Lunar (dibujo, izquierda). Cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol, lo tapa y se produce un Eclipse Solar (dibujo, derecha).

Si un astro llega a ocultar totalmente al otro, el eclipse es total, si no, es parcial. Algunes veces la Luna se pone delante del Sol, pero únicamente oculta el centro. Entonces el eclipse tiene forma anular, de anillo.

-María-