Luna
La Luna es el satélite natural de la Tierra, un cuerpo rocoso sin aire a unos 384,000 kilómetros de distancia que orbita la Tierra en unos 27.3 días.
Definition
La Luna es la gran bola rocosa que orbita la Tierra, sin aire, sin agua en su superficie, y sin luz propia; brilla al reflejar la luz solar y es el único otro mundo que la gente ha pisado. Es el único satélite natural de la Tierra, de unos $3{,}474\ \text{km}$ de diámetro (aproximadamente un cuarto del de la Tierra), orbitando a un promedio de $384{,}400\ \text{km}$ una vez cada $27.3$ días con una gravedad superficial de cerca de un sexto de la de la Tierra; con esencialmente ninguna atmósfera, su superficie oscila entre unos $120^\circ\text{C}$ bajo el sol y $-130^\circ\text{C}$ de noche y está cubierta de cráteres, llanuras de lava oscura llamadas mares, y tierras altas brillantes. Tiene un pequeño núcleo de hierro, una masa de $7.35 \times 10^{22}\ \text{kg}$, y una densidad media de $3.34\ \text{g/cm}^3$. La hipótesis del gran impacto sostiene que se formó hace unos $4.5$ mil millones de años a partir de escombros expulsados cuando un cuerpo del tamaño de Marte golpeó a la Tierra temprana, lo cual explica su bajo contenido de hierro y su similitud isotópica con el manto de la Tierra, y el acoplamiento de marea ha sincronizado su rotación con su órbita.
Example
Manejar hasta la Luna a velocidad de autopista sin parar tomaría unos seis meses. Debido a que la Luna tarda $27.3$ días tanto en orbitar la Tierra como en rotar una vez, el mismo hemisferio siempre nos mira, mientras que un ciclo completo de fases tarda unos $29.5$ días porque la Tierra también se mueve alrededor del Sol. Los astronautas del Apolo dejaron retrorreflectores en la superficie entre 1969 y 1971; los pulsos de láser rebotados en ellos regresan en unos $2.5$ segundos, dando la distancia con precisión milimétrica y revelando que la Luna se aleja unos $3.8\ \text{cm}$ por año.
Key Insight
La Luna siempre muestra la misma cara porque gira exactamente una vez por cada vuelta alrededor de la Tierra, así que el lado lejano nunca es visible desde el suelo. Su gravedad es la causa principal de las mareas oceánicas y su atracción también estabiliza la inclinación axial de la Tierra; sin ella, las estaciones oscilarían mucho más violentamente durante millones de años. Sin tectónica de placas, agua ni clima, los cráteres de la Luna registran $4$ mil millones de años de impactos que la Tierra ya ha borrado, lo que la convierte en un archivo preservado de la historia del sistema solar.