¿Por qué la luna no orbita al sol?

Escrito por chris stevenson | Traducido por daniela laura arjones
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¿Por qué la luna no orbita al sol?
La fuerza de gravitación solar en la Luna es dos veces la de la Tierra, pero la Luna está bloqueada en la órbita alrededor de la Tierra. (Chad Baker/NASA/Digital Vision/Getty Images)

El satélite de la Tierra, la luna, es un pequeño cuerpo que sigue una trayectoria orbital alrededor de la esfera de la Tierra. La luna tiene un lado constantemente enfrentando a la Tierra, ya que su rotación se sincroniza con el ciclo de rotación de la Tierra. La luna gira alrededor de la Tierra una vez cada 28 días y tiene algún efecto en las mareas de la Tierra y abultamiento ecuatorial. Sin embargo, la Luna no orbita al sol, incluso con el aumento de la masa del sol. Hay varios factores que determinan por qué la luna se mantiene en órbita alrededor de la Tierra y no del sol.

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Origen de la luna

La hipótesis se ha planteado que la luna resultó de una colisión masiva entre la Tierra y un cuerpo del tamaño del planeta Marte hace más de 4,6 millones de años atrás. Los escombros de la colisión se unieron y formaron la masa sólida de la luna que vemos hoy. El hecho de que la Tierra tiene un satélite, como resultado de la colisión significa la trayectoria del objeto del tamaño de Marte impactando con la Tierra, no el sol. Si el objeto del tamaño de Marte se acercó al sol, podría haber sido capturado como un satélite, siempre y cuando las circunstancias adecuadas para la órbita hayan existido.

Formación de la luna

La colisión entre la Tierra y el objeto impactante del tamaño de Marte tuvo que contener la velocidad y ángulo de impacto con el fin de que la luna se forme. Si el ángulo del impacto fue menos grave de lo que era, el cuerpo que impactó hubiera golpeado de costado, dejando que continúe con su impulso hacia el espacio, en el que podría haber sido capturado por la atracción gravitacional del sol. Debido al golpe oblicuo, el cuerpo que impacta se desintegró, enviando las rocas grandes del tamaño de lunas pequeñas a una altitud de 13.700 millas (22048 km). Las lunas se mantuvieron dentro del campo gravitacional de la Tierra, donde se agregan y se congelaron en un cuerpo mucho más grande de la luna.

Condiciones orbitales

La luna nueva que se formó como resultado de la colisión tuvo que seguir ciertas leyes de la física para permanecer en órbita alrededor de la Tierra. La masa de la luna ascendía a 1/8 de la Tierra. La velocidad de la Luna, al día de hoy, es igual a aproximadamente 1 kilómetro por segundo en su viaje alrededor del mundo, mientras que la velocidad de la Tierra alrededor del Sol es igual a 30 kilómetros por segundo. Sin embargo, la luna viaja a la misma velocidad alrededor del sol como lo hace la Tierra, quedando en equilibrio. La distancia media de la luna desde la Tierra es un promedio de 238.000 millas (3.830.205 km) y su rotación se asemeja a la rotación de una curva de un círculo de 12 lados.

Esfera de Hill

El astrónomo estadounidense George William Hill calcula que para que un cuerpo más pequeño orbite un cuerpo más grande debe residir en un volumen de espacio donde el cuerpo principal domina la influencia gravitatoria sobre el cuerpo más pequeño, más que cualquier otro objeto distante. La gravedad del cuerpo principal y la del cuerpo secundario deben ser calculados, junto con la fuerza centrífuga que gira alrededor del sol en la misma órbita que la Tierra. Los tres factores, los dos cálculos gravitacionales y de la fuerza centrífuga, sumados determinan si la luna se puede mantener en órbita o no. La esfera terrestre de Hill tiene un radio de 1,5 millones de kilómetros y el radio de la esfera mide 400.000 kilometros, lo que mantiene a la luna "bloqueada" a la Tierra, impidiendo que escape al sol.

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