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Desde los orígenes de la humanidad, la Luna nos ha cautivado. Nuestro satélite ha despertado miles de reflexiones tanto místicas como científicas para dar una explicación de por qué esa “roca” de geometría aparentemente perfecta da vueltas a nuestro alrededor.
Y una de las cosas acerca de la Luna que históricamente más nos ha fascinado es que exista la famosa “cara oculta”, es decir, que haya toda una mitad del satélite que jamás esté enfocado hacia nosotros. Esto implica, evidentemente, que siempre estamos viendo la misma cara de ella.
Esto, que ya de por sí resulta misterioso, se convierte en casi una paradoja cuando nos damos cuenta que, pese a ello, la Luna está girando siempre sobre su mismo eje (como hace la Tierra). Pero, si siempre está rotando, ¿cómo es posible que solo veamos una cara?
En el artículo de hoy, pues, intentaremos dar respuesta a esta incógnita que resultó un quebradero de cabeza para los astrónomos hasta que se descubrió el fenómeno de la rotación sincrónica. Y a continuación entenderemos perfectamente en qué consiste.
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¿Qué es la Luna?
La Luna, como bien sabemos, es el único satélite natural de nuestro planeta. Pero, ¿qué es exactamente un satélite? Un satélite es, a grandes rasgos, cualquier cuerpo celeste de naturaleza rocosa que orbita alrededor de un planeta que, al ser más grande que él, lo atrapa por acción de la gravedad.
La Luna es uno de lo 146 satélites del Sistema Solar. Mercurio y Venus no tienen ninguno. La Tierra, uno. Marte, dos. Júpiter, 50. Saturno, 53. Urano, 27. Y Neptuno, 13. Cada uno de estos satélites tiene unas características muy concretas e incluso se cree que en algunos de ellos es donde más probablemente podría existir vida en el Sistema Solar.
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Volviendo a la Luna, se trata de un satélite con un diámetro de 3.476 km (la Tierra tiene un diámetro de 12.742 km) y un peso 81 veces menor que el de la Tierra. Se encuentra a 384.400 km de distancia de la Tierra y la gravedad en su superficie, al tener una masa tan menor, es un sexto de la de la Tierra. Dicho de otro modo, en la Luna pesarías una sexta parte de lo que pesas aquí abajo.
¿Cómo se formó la Luna?
Para responder a esta pregunta, debemos viajar unos 4.520 millones de años hacia el pasado, con una Tierra muy joven que tenía apenas 20 millones de años de vida. Esto, en términos astronómicos, es prácticamente un “recién nacido”.
Durante bastante tiempo, se creyó que la Tierra y la Luna se formaron de forma simultánea como resultado de la compactación de distintas rocas en dos centros de gravedad distintos. Uno (la Tierra) terminaría siendo más grande que el otro (la Luna), haciendo que este segundo quedara atrapado por la gravedad del primero.
Esta sencilla explicación pareció razonable, pero cuando los estudios en Astronomía empezaron a hacerse más complejos, se descubrió que esta teoría no funcionaba, pues las fuerzas de inercia observadas en el sistema Tierra-Luna chocaban contra lo que se había dicho. Es decir, de ser cierta la teoría, la inercia no podía ser la que se veía.
Por ello, se tuvo que encontrar un nuevo origen. Y lo hicimos. Por ahora, la hipótesis más aceptada es que el origen de la Luna se encuentra en la colisión de un meteorito masivo sobre la Tierra. Esto, que sucedió 20 millones de años después de la formación del planeta, es lo que haría que se formara la Luna.
Y estamos hablando de un impacto enorme. De hecho, se cree que la colisión fue contra un cuerpo celeste del tamaño de Marte (unos 6.800 km de diámetro), que vendría a ser más o menos la mitad de la Tierra.
Fruto de esta colosal explosión, miles de millones de partículas rocosas tanto de la Tierra como del cuerpo que impactó salieron disparadas hacia el espacio. Estas rocas se compactaron hasta formar la Luna. Por lo tanto, una parte (no toda) de nuestro satélite es, literalmente, fragmentos de la joven Tierra.
Pero lo importante es que una vez se formó, como cuerpo celeste “víctima” de la acción de la gravedad, empezó a moverse, tanto alrededor de sí misma como alrededor del cuerpo celeste que orbita.
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¿Qué movimientos sigue la Luna?
Aquí ya nos vamos acercando a responder por qué siempre vemos su misma cara. Y es que por la fuerza de la gravedad, los cuerpos celestes siguen distintos movimientos. La Luna, al igual que la Tierra, sigue dos tipos de movimientos principales. Veámoslos, pues entender su naturaleza será imprescindible para después responder a la pregunta del artículo.
1. Movimiento de rotación
El movimiento de rotación es el que siguen los cuerpos celestes cuando rotan sobre su propio eje. Igual que lo hace la Tierra, la Luna gira constantemente alrededor de sí misma, “dando vueltas”. Tan sencillo como esto. Simplemente hay que tener en cuenta un aspecto clave, y es que si bien la Tierra tarda un día en completar un giro, a la Luna le toma 27 días. Luego veremos por qué esta matización es tan importante.
2. Movimiento de traslación
El movimiento de traslación es el que siguen los cuerpos celestes que orbitan alrededor de un objeto más masivo que ellos, pues quedan atrapados en su órbita debido a la fuerza de la gravedad, que, por simple física, les hace seguir un movimiento generalmente elíptico. La fuerza de la gravedad tira hacia dentro del cuerpo celeste alrededor del cual orbitan, mientras que la inercia los tira hacia fuera. Las dos fuerzas se compensan justo en la franja donde siguen la órbita, pues es donde se llega al equilibrio.
Lo importante es que, al igual que la Tierra gira alrededor del Sol, la Luna gira alrededor de la Tierra. Y si a la Tierra le toma 365 días completar una vuelta al Sol, a la Luna, como la distancia Tierra-Luna es muchísimo inferior a la Tierra-Sol, le toma solo 27 días. Como vemos, parece ser que los 27 días son importantes. Y, en efecto, aquí está la clave de todo.
Rotación sincrónica y “cara oculta”
Llegamos, por fin, a responder la pregunta del artículo de hoy. Y es que como acabamos de ver, el tiempo de rotación y el de traslación son prácticamente iguales: 27 días. Hay pequeñas variaciones de horas, pero no son apreciables debido a las distancias. En otras palabras, la Luna tarda exactamente lo mismo en rotar sobre su propio eje que en completar una vuelta a la Tierra.
Y aquí está la clave de todo. Cuando un cuerpo celeste tiene el mismo período de rotación que de traslación, sucede un fenómeno conocido como rotación sincrónica, que explica que siempre veamos la misma cara de la Luna.
La rotación sincrónica es un suceso muy extraño en el Universo, pues es una enorme casualidad que un satélite tarde lo mismo en dar una vuelta sobre su propio eje que alrededor del planeta que orbita. Sea como sea, se juntaron todas las condiciones para que esto sucediera con nuestra Luna.
Pero, ¿por qué la rotación sincrónica hace que siempre veamos la misma cara de la Luna? Vamos a intentar explicarlo. Y para entenderlo, imagina que estás en el campo dando vueltas alrededor de un árbol. Y no solo estás girando alrededor de ese árbol, sino que estás dando vueltas sobre ti mismo o ti misma.
Ahora, pueden pasar tres cosas: que des vueltas sobre ti mismo más rápido que alrededor del árbol, que des vueltas sobre ti mismo más despacio que alrededor del árbol o que vayas a la misma velocidad en ambos movimientos.
Pongámonos en el primer supuesto. Puedes probarlo con algo que tengas en casa. Lo que sea. Imagina que tu rostro es la cara que vemos de la luna y tu espalda, la cara oculta. Si das vueltas sobre ti mismo más deprisa de lo que giras alrededor del árbol, ¿qué pasará? Que al poco tiempo, ya le habrás dado la espalda. Es decir, tu cara oculta.
Pongámonos ahora en el segundo supuesto. Si das vueltas más despacio, llegará un momento en el que, antes de completar la vuelta al árbol, ya le hayas mostrado tu espalda, pues el movimiento de dar vueltas a su alrededor se “adelanta” al tuyo.
Pero, cuidado con el tercer supuesto. Y es que si giras sobre tu eje a la misma velocidad que alrededor del árbol, ¿qué sucede? Exacto, que por mucho que des vueltas sobre ti mismo, nunca le das la espalda al árbol. Parece algo imposible. Pero puedes probarlo. Y verás que, aunque realmente gires sobre ti mismo, siempre estarás de cara.
Esto mismo es lo que sucede con la Luna y la Tierra. Desde la perspectiva de la Luna, ella gira constantemente. Lo que sucede es que, para el espectador, nosotros, se mantiene estática, pues ella gira a nuestro alrededor a la misma velocidad que gira sobre sí misma.
Si pruebas lo del árbol con un amigo, él se convertirá en la Tierra. Y no tendrá la sensación de que estás girando sobre ti mismo, pues para él, siempre estás enfocado hacia el mismo lado.
En resumen, que siempre veamos la misma cara de la luna y que haya una cara oculta se debe a una enorme casualidad: la rotación sincrónica. Si estuviéramos a una distancia distinta y los movimientos de rotación y traslación lunares no fueran iguales entre ellos, no veríamos siempre la misma cara del satélite.
De hecho, la Luna se separa de la Tierra 4 centímetros cada año. Por lo tanto, si bien no es apreciable, técnicamente cada día estamos viendo un poco más de su cara oculta. Pero, repetimos, esto solo será apreciable dentro de millones de años. Por ahora, solo podemos ver una cara de la luna porque tarda 27 días en girar tanto sobre sí misma como alrededor de nosotros.
