La Luna y las lunas de la Tierra

Desde el colegio siempre nos hablan de como la Luna es el único satélite natural de la Tierra, pero ¿y si realmente no lo fuera? Aquí te cuento sobre los otros cuerpos menores que acompañan a la Tierra en su travesía alrededor del sol.

La Luna por el LRO de NASA

¿Cuál es la diferencia entre satélite natural, luna y Luna?

Primero debemos hablar sobre qué es un satélite natural y en qué se diferencia de una luna. El primero es un objeto que orbita a otro cuerpo mayor, tal como son los planetas orbitando al sol, Caronte orbitando a Plutón o algunos pequeños asteroides orbitando a otros asteroides más grandes.

Por otro lado, las lunas son satélites naturales que orbitan un planeta y deben encontrarse dentro de su esfera de influencia (una región del espacio donde la atracción gravitacional del objeto es mayor a la del sol), por ejemplo, Fobos y Deimos a Marte, Ganimedes, Calisto, Ío y Europa a Júpiter, Encelado, Titan, Jápeto y Rea a Saturno, etc.

La Tierra y algunas lunas del sistema solar a escala.

Es importante resaltar la diferencia entre escribir “Luna” con mayúscula o sin ella, sin mayúscula es simplemente un objeto que orbita un planeta, con mayúscula es un nombre propio y se refiere a nuestra luna.

La Luna

Empecemos con la principal luna que ya todos conocemos y amamos. Aquella que danza en el cielo junto al sol. La Luna, una enorme esfera rica en minerales de oxígeno, magnesio y silicio con un diámetro de aproximadamente 3 500 km, una distancia promedio de 384 000 km y que hace 50 años fue visitada por humanos. Sabemos que ella nos ha acompañado desde antes del surgimiento de la humanidad y lo hará durante mucho tiempo más.

La exploración humana y robótica de nuestra vecina nos ha permitido no solo estudiar su historia, sino también estudiar indirectamente nuestro propio planeta. Los modelos actuales proponen que la Luna nació del choque entre un cuerpo de un tamaño semejante al de Marte contra la Tierra, con el tiempo los fragmentos se fueron unieron hasta llegar a lo que vemos hoy en día.

Más información sobre la formación de la Luna: 4.500 millones de años de evolución de la Luna en 2 minutos

Debido a fuerzas de Marea la Luna migró de una órbita cercana a una más lejana.

Su movimiento es realmente interesante, debido a la gravedad de la Tierra la Luna siempre nos muestra una única cara debido a un fenómeno llamado acoplamiento de marea, esto es cuando la rotación de un cuerpo coincide con su periodo de traslación. Pero no solamente la Tierra influye sobre ella, sino que es recíproco, aunque debido a la menor masa de la Luna el efecto no es tan radical. Gracias a ella nuestros días duran 24 horas, a diferencia de un lejano pasado cuando un día duraba apenas 5 horas.

 

Simulación de la vista de una nave en la Luna durante todo un día lunar (1 mes terrestre) usando el programa Kerbal Space Program. Debido al acoplamiento de marea la Tierra aparece fija en el firmamento.

De todos los objetos sobre los cuales vamos a hablar ella es la que mejor conocemos, aunque la posibilidad de una sonda que exploré algunos de los cuerpos menores que acompañan a la Tierra no está completamente descartada aún debemos esperar algunos años para poder escuchar los anuncios de las misiones, de momento el estudio se basará en observatorios en Tierra y algunos espaciales, por ejemplo, Hubble, Webb y WISE.

Ya todos conocemos la Luna, pero el sistema solar nunca deja de sorprendernos y en el último siglo hemos descubierto otros objetos bajo la influencia gravitacional de la Tierra no tan conocidos por el público, hablemos un poco sobre ellos.

Minilunas

El sistema solar está plagado de pequeños fragmentos que quedaron como restos de colisiones entre cuerpos mayores o simplemente pequeños cúmulos de material que nunca logró encontrar otros objetos con el cual unirse. Dada la gran cantidad de objetos que flotan libremente es de esperarse que unos cuantos consigan una trayectoria tal que se acerque a la Tierra. Dependiendo de la velocidad y dirección puede adquirir un impulso gravitacional de la Tierra o de la Luna, chocar con cualquiera de las dos y bajo unas condiciones muy precisas ser capturada en órbita terrestre.

Las minilunas son asteroides atrapados temporalmente en una órbita inestable, por lo general duran unos cuantos meses hasta finalmente poder volver a escapar a espacio interplanetario. El principal y más reciente ejemplo de miniluna es el objeto 2020 CD3, un asteroide que generalmente orbita el sol, pero temporalmente es atrapado por la gravedad terrestre. Su última captura se cree ocurrió entre 2016 y 2017 hasta lograr escapar en mayo de 2020.

Composición de tres imágenes de larga exposición de 2020 CD3. Créditos: Observatorio Internacional Gemini.

Otro ejemplo es 2006 RH120, cuya última captura fue en 2006 y duró un año, su máximo acercamiento a la Tierra fue de 0.7 veces la distancia Tierra-Luna (269 080 km) y se espera vuelva a ser capturado en la segunda mitad de la década.

Existen otros objetos observados en órbitas irregulares alrededor de la Tierra que con el tiempo se ha descubierto en realidad son basura espacial humana. Un ejemplo de esto es B44E, fue observado en 2006 y tiempo después se encontró una densidad muy baja para ser una roca natural, pero semejante a la de un tanque vacío, en este momento se cree es un resto del cohete de la misión Apolo 12. Se ha encontrado en 2006 RH120 una composición ligeramente similar a la usada en las pinturas de los cohetes, sin embargo, posterior análisis con radar indicó un origen natural. Hay varios candidatos a minilunas de las cuales no estamos seguros su procedencia, dado su pequeño tamaño es difícil resolver algún detalle más allá del brillo que reflejan.

Órbita de 2006 RH120 entre abril de 2006 y noviembre de 2007 simulada por Phoenix777 para Wikipedia.

2016 H03 – Kamoʻoalewa

La Luna a lo largo de su historia la Luna se ha visto bombardeada por una gran cantidad de escombros, prueba de ello son los característicos cráteres repartidos a lo largo y ancho de toda su superficie. Similar a cuando dejamos caer una taza y esta se rompe contra el suelo lanzando pequeños trozos en todas direcciones esperamos encontrar fragmentos de la Luna que hayan salido disparados al espacio, en 2016 Pan-STARSS observó uno de estos restos.

Kamoʻoalewa es un asteroide de entre 30 y 100 metros de largo, cuyo nombre en Hawaiano significa “el fragmento oscilante”. Gracias al estudio con observatorios en tierra se ha encontrado gran similitud en la composición con la Luna. Este objeto es de gran interés científico y China planea una misión de recolección de muestras, se espera sea lanzada en 2025 y llevará el nombre de ZhengHe.

Debido a la gran distancia entre este asteroide y la Tierra no es considerado exactamente como una luna, en cambio, es clasificado como un cuasisatélite (quasi-satellite en inglés). Estos son aquellos objetos cuya órbita alrededor del sol está en resonancia 1:1 con la de la Tierra, este interesante efecto genera la sensación de órbita, aunque en realidad este demasiado lejos del planeta.

Movimiento de 2016 H03 desde el año 2000 hasta 2300 visto relativo a la Tierra y desde el Sol, creada por Phoenix777 para Wikipedia. El punto azul en medio es la Tierra.

Viendo la trayectoria del objeto en relación con la Tierra podemos entender mejor la razón de clasificarlo como un cuasisatélite, a pesar de orbitar directamente al sol su movimiento da la impresión de realmente orbitar a la Tierra.

2010 TK7 y 2020 XL5 – Troyanos de la Tierra

Probablemente alguna vez has oído hablar de los asteroides troyanos (y griegos) de Júpiter. Son aquellos cuerpos ligados gravitacionalmente a un planeta y ubicados en los llamados puntos de libración o puntos de Lagrange, los griegos son asteroides ubicados en el punto L5 y los troyanos en el punto L4. Es importante resaltar, su órbita no es respecto a la Tierra sino respecto al sol, aunque esta se ve fuertemente perturbada por la gravedad de la Tierra.

Mapa del potencial efectivo del sistema Tierra-Sol, los asteroides troyanos se pueden encontrar en los puntos L4 y los griegos en L5.

Desde hace varias décadas hemos logrado detectar varios troyanos de Marte, Júpiter y Neptuno, pero no de la Tierra, hizo falta la ayuda del observatorio espacial WISE para en 2010 descubrir el primer troyano terrestre. 2010 TK7 tiene un tamaño de entre 260 y 500 m cuyo origen no se ha podido determinar correctamente debido a su movimiento caótico.

Poco más de diez años después Pan-STARSS detectó el segundo de estos objetos. 2020 XL5 tiene alrededor de 1.2 km de diámetro y junto con 2010 TK7 se encuentra en L4.

Es un asteroide catalogado como Carbonáceo, es decir, cuentan con gran cantidad de compuestos ricos en Carbono

Trayectoria del troyano 2020 XL5 desde el año 1600 hasta 2500 relativa al sol (amarillo) y la Tierra (azul), la órbita del objeto es alrededor del punto L4 Tierra-Sol. Creada por Phoenix777 para Wikipedia.
Trayectoria del troyano 2010 TK7 desde el año 1600 hasta 2500 relativa al sol (amarillo) y la Tierra (azul), la órbita del se mueve desde L3, pasa por L4, se acerca a la Tierra, regresa a L4 y avanza hacia L3. Creada por Phoenix777 para Wikipedia.

Como podemos observar las órbitas de estos cuerpos son muy diferentes a las demás, inclusive hay momento en los cuales los troyanos se encuentran más cerca de otros planetas como Mercurio, Venus o Marte que de la Tierra.

Lastimosamente sus órbitas no son favorables para explorarlos fácilmente, por ende, no hay misiones planeadas actualmente para realizar sobrevuelos.

La investigación de los cuerpos cercanos a la Tierra nos puede decir mucho sobre la historia de la formación del planeta, muchos de esos asteroides son capsulas de tiempo intactas esperando a ser “abiertas”. En los próximos años, gracias a nuevos y mejorados observatorios, esperamos más anuncios y descubrimientos de otros objetos que acompañen a la Tierra, mientras tanto al observar la Luna podemos estar seguros de que no está sola y es solo uno de nuestros muchos compañeros orbitales.

Francisco Andrés Forero Daza