La Luna, nuestro satélite natural
La Luna es el objeto celeste más próximo a nosotros y lo podemos observar tanto de día como de noche. En el disco lunar, podemos ver a simple vista algunos rasgos popularmente conocidos como manchas oscuras o “mares”, otras zonas más claras y, con la ayuda de telescopios, algunos cráteres y elevaciones. Pero, ¿notaron que siempre vemos los mismos rasgos en la superficie lunar? Día tras día la Luna parece mostrarnos el mismo aspecto. ¿Por qué? ¿Acaso no podemos ver desde la Tierra todos los rasgos de la superficie lunar?
Lo cierto es que no, y el hecho es que siempre vemos la misma cara de la Luna. Pero ¿acaso la Luna no rota? Sí que lo hace, pero su período de rotación es igual al período de traslación en torno a la Tierra. La Luna tarda en dar una vuelta sobre su eje de rotación el mismo tiempo que tarda en dar una vuelta en su órbita en torno a nuestro planeta: un total de 28 días (Díaz-Giménez y Zandivarez, 2014). Este fenómeno de rotación y traslación con el mismo período de tiempo explica que exista una cara visible y otra no visible de la Luna.
Esta figura muestra que el período de rotación de la Luna es aproximadamente igual al período de traslación (esquema de la izquierda). Si la luna no rotara, al moverse en torno a la Tierra, iría mostrando distintos puntos de su superficie (esquema de la derecha).
Si observamos el cielo todos los días utilizando alguna de las aplicaciones o softwares desarrollados actualmente para simular el cielo, podremos reconocer la forma, tamaño, y movimientos aparentes de nuestro satélite natural. Con el tiempo podríamos reconocer la periodicidad de los movimientos de la Luna, los cambios producidos en su ciclo de fases, y su relación con la duración del mes.
¿Qué puede decirnos la ciencia en relación a estos aspectos vinculados a la Luna?
En primer lugar, a pesar de ser un cuerpo de 1.740 km de radio (la cuarta parte del radio de la Tierra), la Luna está a 385.000 km de distancia y la vemos en el cielo de un tamaño tal que nos alcanza el ancho de un dedo meñique proyectado con el brazo estirado para taparla. Este tamaño aparente de la Luna es aproximadamente el mismo que le observamos al Sol. En este caso, da la casualidad que la distancia compensa el tamaño: el Sol tiene un diámetro cuatrocientas veces más grande que la Luna pero a su vez, el Sol está cuatrocientas veces más lejos de nosotros que la Luna (alrededor de 150 millones de km). Podemos apreciar esto en un eclipse total de Sol, cuando vemos cómo el disco lunar tapa en el cielo completamente al Sol (Díaz-Giménez y Zandivarez, 2014).
Si imaginamos al cielo como una gran cáscara esférica con los astros sobre ella, y nosotros lo observamos desde el centro, podríamos medir los tamaños de los cuerpos celestes y las distancias entre ellos en el cielo midiendo ángulos. Así, la Luna y el Sol presentan un tamaño angular de 0,5°, medio grado sexagesimal. (Rosenvasser, 2004).
Además, y en relación con los movimientos aparentes de nuestro satélite natural, todos los días vemos que de hora en hora la Luna se mueve en el cielo de este a oeste, junto con el sol y las estrellas. Todo el firmamento parece moverse junto, y esto es producido por el movimiento de rotación terrestre. Pero también vemos que día a día la Luna se va corriendo de oeste a este 12,5° cuando la observamos a la misma hora. De modo que la vemos aproximadamente en el mismo lugar que el día anterior casi una hora más tarde.
¿Por qué la Luna se “atrasa” todos los días aproximadamente una hora?
Recordemos que la Luna orbita en torno a la Tierra completando un giro en aproximadamente 28 días, mientras que la Tierra hace una rotación completa en un día. De este modo, durante un día terrestre la Luna avanzó en su órbita solo (360°/28) grados, este lento avance es lo que ocasiona este fenómeno de observar que la Luna “sale” al caer la noche un poco más tarde cada día. (Rosenvasser 2004).
Por otro lado, a medida que pasan los días, la Luna va cambiando su aspecto, o lo que llamamos su fase. El orden en el que se suceden estos cambios de aspecto o fases es siempre el mismo. Durante el denominado período creciente, cada día al atardecer, podemos ver la Luna desplazarse progresivamente hacia la región oriental del cielo, poniéndose día a día más tarde y permaneciendo más tiempo sobre el horizonte. En Luna llena, sale cuando el Sol se pone y se oculta alrededor del amanecer. Durante el período menguante, la Luna sale progresivamente más tarde cada noche y avanza menos a través del cielo antes de que salga el Sol.
¿Cómo podríamos recordar estas denominaciones?
Observando hacia dónde están dirigidas las “puntitas” de la Luna. Desde el hemisferio sur, cuando las puntas están hacia oriente, la Luna es creciente. Cuando están hacia occidente, la Luna está menguando.
Además de estos períodos del ciclo de fases lunares, los astrónomos denominan Luna nueva a la etapa en la que no vemos la Luna en el cielo. Esta fase ocurre entre la Luna menguante y la Luna creciente. El ciclo de fases lunares dura aproximadamente un mes en el calendario solar que usamos cotidianamente. Si empleáramos un calendario lunar, como el judío y el musulmán, el día en que estamos nos serviría para indicar la fase de la Luna.
Dicho de otra forma, de Luna llena a Luna llena hay alrededor de 29.5 días. Pero, si la Luna tarda aproximadamente 28 días en dar una vuelta a la Tierra, ¿por qué esta diferencia? Esto es así porque nuestro satélite natural tarda un tiempo extra en volver a la misma posición con respecto al Sol, dado a que la Tierra gira alrededor del Sol, y la Luna va con ella (Perelman, 1923).
La Luna tiene tres movimientos: la rotación alrededor de su eje, la traslación alrededor de la Tierra y una traslación alrededor del Sol, y todos los aspectos particulares que le observamos es el resultado de estos tres movimientos simultáneos. Así pues, como la Luna no emite luz propia, nosotros la vemos porque refleja la luz del Sol. La disposición Sol-Luna-Tierra va cambiando a lo largo de un mes, y eso es lo que nos hace ver las distintas fases: el Sol ilumina la cara de la Luna que le hace frente. Cuando la Luna está entre el Sol y la Tierra, no la vemos porque, en esos momentos, el Sol está iluminando la cara que nosotros no vemos. Es la Luna nueva. Cuando la Luna se encuentra en el lado opuesto al del Sol, vemos toda la cara visible iluminada. Es lo que llamamos Luna llena. Visualizamos la Luna en cuarto creciente o menguante cuando el Sol, la Luna y la Tierra forman en el espacio un ángulo recto.
Si pensamos a la Luna como una pelota, desde la Tierra vemos solo un cuarto. La mitad de la mitad que ilumina el Sol (Díaz-Giménez y Zandivarez, 2014). Los cuartos son llamados así porque ocurren cuando la Luna ha hecho un cuarto de su recorrido entre las fases nueva y llena.
Luna, hora y la observación del cielo: el Dial Lunar
Con la idea de fomentar una experiencia directa de estos aspectos ligados a los movimientos y rasgos observados de la Luna, les proponemos recortar y montar este instrumento diseñado por el Prof. Armando E. Zandanel (2009) que hemos denominado Dial Lunar. Este sencillo instrumento nos permitirá relacionar las fases de la Luna con sus posiciones en el cielo y sus horarios locales de salida y puesta.
El Dial cuenta con dos discos: Uno pequeño, en el que vemos las direcciones cardinales y otro más grande, en donde tenemos las fases de la Luna y un círculo horario de 24 divisiones, correspondiente cada una de las divisiones a una hora reloj. Por último, nuestro instrumento cuenta con una flechita móvil que funcionará como señalador.
¿Cómo utilizar el Dial Lunar?
Una vez que hayamos recortado los discos y el indicador, pegamos ambos sobre un cartón y perforamos sus centros. Luego, con un ganchito mariposa, los disponemos concéntricamente de tal forma que el disco de los puntos cardinales se ubique por encima del disco de fases, y el indicador quede por encima de los dos. ¡Recordemos que todas estas partes deben tener buena movilidad!.
Una vez que hayamos armado nuestro Dial Lunar, estaremos listos para poder salir al exterior y comenzar a usar este instrumento. Para ello te compartimso algunas instrucciones:
- Nos ubicarnos frente al Dial teniendo el horizonte norte delante nuestro.
- Observamos el cielo y tratamos de localizar la Luna. Si esto ha sido posible, manteniéndonos en la posición 1), giramos el disco de las direcciones cardinales hasta que el Norte allí indicado coincida con la imagen de la Luna grabada en el disco mayor igual a la que observemos en el cielo. Así, si la Luna es vista en el cielo con forma de C, estamos en Luna creciente y debemos mover el disco menor hasta que la imagen de la luna creciente esté arriba de la dirección Norte.
- Ahora podemos leer sobre el disco mayor: en la dirección al Este la hora de salida de la Luna; en dirección al Norte, la hora en la que alcanza la mayor altura sobre el horizonte, y en la dirección Oeste, el horario de puesta de nuestro satélite natural. Recordemos que estos son horarios aproximados.
- Podemos utilizar también el Dial para estimar la hora en la que estamos observando el cielo. Entonces, siguiendo en la posición 1), señalemos la Luna con un brazo extendido y luego bajémoslo lentamente hasta llegar a la altura del horizonte. A esa dirección del horizonte debemos mover la flecha de nuestro Dial. Ahora si, Sobre el círculo mayor podremos leer la hora de nuestra observación.
Nuestro Dial Lunar es un instrumento astronómico sencillo tanto de armar como de usar. Nos abre las puertas a nuevas relaciones con la Luna y con el cielo en general, articulando observación con diferentes conceptos astronómicos, físicos y matemáticos.
¡Salgamos y convirtámonos en agudos observadores de los ciclos de nuestro satélite natural, la Luna!
Fuentes:
-Rosenvasser Feher, E. (2004). Cielito lindo. Astronomía a simple vista. Buenos Aires: Siglo XXI Editores.
-Perelman, Y. I. (1923). Astronomía recreativa. Buenos Aires: Editora Juvenil.
-Díaz Giménez, E. y Zandivarez, A. (2014). ¿Cuánto sabés sobre el universo? Apuntes básicos sobre Astronomía. Córdoba: Observatorio Astronómico de Córdoba – Universidad Nacional de Córdoba.
-Zandanel, A. E. (2009). Astronomía construida. Recursos para aprender o enseñar sobre Astronomía. Chivilcoy: GraFer.
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