En general, las lunas o satélites de los planetas del sistema solar son considerablemente más pequeñas que su planeta. Pero, ¿por qué la Luna no cumple esa regla?

La Luna es tan grande (comparándola con el tamaño de la Tierra) que muchos han llegado a pensar que el conjunto Tierra-Luna es un planeta binario; es decir, dos planetas interactuando entre ellos.

Desde el punto de vista de su masa (tiene 1/81, o 0,0123, la masa de la Tierra), la Luna es un satélite muy especial y diferencia claramente la imagen de la formación de la Tierra respecto de la imagen de la formación de los demás planetas.

Pequeñas lunas de Júpiter, en comparación al planeta.

Parecería que todos los planetas de tamaño considerable, con excepción de la Tierra, se formaron en torno de un punto central de condensación. Sin embargo, en cuanto a la Tierra y su Luna, parece que hubo dos condensaciones; una mucho mayor que la otra, pero no abrumadoramente muy grande.

Tan rara es la existencia de la Luna como satélite de la Tierra, que algunos astrónomos han sugerido que no se formó como satélite, sino que fue capturado por la Tierra.

Su tamaño, la distancia que la separa de la Tierra, el plano de su órbita (semejante a la de los planetas solares) hacen creer que, en un principio, la Luna fue un planeta pequeño, formado en un momento distinto al nuestro y en un lugar alejado.

Inspiradora de poetas.

Además, la composición de la Luna es algo diferente a la de la Tierra. Tiene sólo tres quintos de la densidad de la Tierra y carece de núcleo metálico. En esto se asemeja mucho más a la estructura de Marte. ¿Podría haberse formado de la misma nube original de polvo y gas de la que procedió Marte?

Asimismo, en la Luna escasean mucho más que en la Tierra los elementos sólidos que se funden a una temperatura no demasiado elevada y que, por tanto, pueden haberse disipado de la Luna al hervir. Además, en la Luna son comunes trozos de materias vítreas, formadas de sustancias rocosas que se han fundido y solidificado, esas materias son raras en la Tierra.

Estas dos características de la Luna parecen indicar que alguna vez, durante un periodo considerable, tal vez la Luna estuvo expuesta a temperaturas mayores que las actuales en la Tierra (o en la Luna misma).

Nacen juntos, por acreción binaria.

¿Podría ser, entonces, que la Luna tuvo alguna vez una órbita muy excéntrica que la acercaba y la alejaba del sol?

Entonces, alguna vez ocurrió algo que permitió que la Tierra capturara a la Luna en uno de los acercamientos de ésta.

Por supuesto, ninguno de estos argumentos en favor de la Luna como cuerpo capturado es definitivo.

Los planetas son tan increíblemente pequeños comparados con la inmensidad del espacio que parece casi imposible que algo tan grande como la Luna pudiera ser atraído por nuestro planeta. El modelo matemático para la captura de un cuerpo tan grande que esta teoría sugiere es difícil de aceptar.

Resulta muy, difícil explicar cómo sucedió la importante desaceleración de la Luna, necesaria para que ésta no escapara del campo gravitatorio terrestre.

La velocidad de rotación fisionó (disgregó, cortó) el material mientras se formaba la Tierra.

Sin embargo, el hecho de que los planetas gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno hayan capturado sus respectivas lunas, hace que este escenario por lo menos sea remotamente posible para la Tierra.

Hipótesis de la acreción binaria

La hipótesis de la acreción binaria supone que la formación de la Luna ocurrió al mismo tiempo que la Tierra , a partir de la compactación de corpúsculos del mismo material y en la misma zona del sistema solar.

Según esta teoría los corpúsculos no se unieron para formar un único planeta, sino dos. Uno más grande que el otro: la Tierra y la Luna.  Así, estos cuerpos tan masivos se atraen mutuamente y bailan uno alrededor del otro en su viaje en torno al Sol.

A favor de esta teoría se encuentra la datación radiactiva 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.

Esta teoría tiene el mayor apoyo observacional por su semejanza con otros astros del universo.

Hipótesis del impacto.

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 abundan el titanio y los compuestos exóticos, elementos escasos en nuestro planeta al menos en la zona más superficial.

Hipótesis de fisión

La hipótesis de fisión supone que originariamente la Tierra y la Luna eran un sólo cuerpo y que parte de su masa fue expulsada, debido a la fuerte aceleración rotatoria que en aquel momento experimentaba nuestro planeta. La masa desprendida "conservó" parte del momento angular del sistema inicial y, por tanto, siguió en rotación que, con el paso del tiempo, se sincronizó con su periodo de traslación.

Luego del impacto, el material en suspensión se habría aglomerado, formando la Luna.

Se cree que la zona que se desprendió corresponde al Océano Pacífico, que tiene unos 180 millones de kilómetros cuadrados y con una profundidad media de 4.049 metros. Sin embargo, los detractores de esta hipótesis opinan que para poder separarse una porción tan importante de nuestro planeta, éste debería haber rotado a una velocidad tal que diese una vuelta en tan sólo tres horas. Parece imposible tan fabulosa velocidad, porque, al girar demasiado rápido, la Tierra no se hubiese formado al presentar un exceso de momento angular.

Hipótesis de impacto

La hipótesis del impacto parece ser 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.

El material precipitado a la atmósfera habría dado origen la Luna.

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.
Esta teoría fue presentada por el Dr. William K. Hartmann y el Dr. Donald R. Davis, en un artículo de 1975 en Icarus. Poca atención se le dio a esta teoría aunque es quizá la más aceptada hoy en día.

Cuando Neil Armstrong y Buzz Aldrin regresaron de la Luna con muestras de rocas reales, los científicos pudieron finalmente comparar las rocas de la Luna con las de la Tierra.

Hipótesis de precipitación

La actividad volcánica persiste.

Últimamente ha aparecido otra explicación a la que dan el nombre de ' Hipótesis de precipitación ' según la cual, la energía liberada durante la formación de nuestro planeta calentó parte del material, formando una atmósfera caliente y densa, sobre todo compuesta por vapores de metal y óxidos. Estos se fueron extendiendo alrededor del planeta y, al enfriarse, precipitaron los granos de polvo que, una vez condensados, dieron origen al único satélite de la Tierra.

Lo significativo de estas teorías es que los astrónomos, geólogos, y cosmólogos aplicando el método científico podrían determinar que todas podrían ser correctas.

Origen incierto, desarrollo conocido

Al margen de dar crédito a una u otra teoría sobre su origen, lo cierto es que, tras su formación, la Luna y los otros cuerpos del Sistema Solar interior sufrieron violentos impactos de grandes asteroides.  Este período, datado en torno a hace 3800-4000 millones de años conocido como bombardeo intenso tardío , formó la mayor parte de los cráteres observados en la Luna, así como en Mercurio .

Mares lunares. Imagen: NASA/GSFC/Arizona State University.

El análisis de la superficie de la Luna arroja importantes datos sobre este periodo final en la formación del Sistema solar. Posteriormente se produjo una época de vulcanismo consistente en la emisión de grandes cantidades de lava , que llenaron las mayores cuencas de impacto formando los mares lunares y que acabó hace 3.000 millones de años. Desde entonces, lo único que ha sucedido en la superficie lunar es la formación de nuevos cráteres debido al impacto de asteroides.

Los estudios que se han realizado sobre la Luna y el análisis de las muestras allí recogidas, demuestran que la composición de la Luna es muy similar a la de la Tierra. De hecho, aunque hoy la veamos como una gran roca fría, la Luna llegó a tener actividad volcánica y mares de lava cubrieron parte de su superficie. Estos mares aún los podemos ver hoy desde la Tierra. Son las manchas oscuras que tiene la Luna y que reciben precisamente el nombre de mares .

Recientemente, sin embargo, los datos enviados por la sonda japonesa Selene han mostrado que dicho vulcanismo ha durado más de lo que se pensaba, habiendo acabado en la cara oculta hace 2.500 millones de años.

Fuentes Internet:

http://es.wikipedia.org/wiki/Luna#Sistema_binario

http://cmc2012mariaruiz1a.blogspot.com/2012/12/13-el-sistema-tierra-luna.html

http://www.astromia.com/tierraluna/origenluna.htm

http://astronomiac.blogspot.com/2013/02/el-origen-de-la-luna.html

http://www.astrofacil.com/Historia_Astronomia/Formacion_Luna/formacion_luna.html

http://www.cosmopediaonline.com/Luna/origen.html

Enlaces recomendados

The Origin of the Moon:
http://www.psi.edu/projects/moon/moon.html

Department of Planetary Sciences & Lunar and Planetary Laboratory - Origin of the Moon:
http://www.lpl.arizona.edu/outreach/origin/

The Origin of the Moon - The movie:
http://th.nao.ac.jp/~kokubo/moon/kit/movie.html

Controversial Moon Origin - Theory Rewrites History::
http://news.discovery.com/space/moon-earth-formation.html