Filla de Teia i de la Terra

A principis dels anys 80 els astrònoms no es posaven d’acord sobre com s’havia format la Lluna. Hi havia tres hipòtesis: la Lluna s’havia escindit de l’escorça de la Terra com a conseqüència de la velocitat de rotació terrestre, la Terra havia capturat gravitatòriament la Lluna ja formada, o bé la Lluna i la Terra s’havien format alhora en un disc de material primordial. En un congrés celebrat a Hawaii el 1984, va prendre força una hipòtesi que s’havia plantejat per primera vegada 10 anys enrere: un projectil de la mida de Mart anomenat Teia va impactar contra la Terra fa 4.500 milions d’anys i en va arrencar un tros, que, fusionat posteriorment amb les restes del projectil, acabaria formant la Lluna.

Després d’analitzar-la amb detall i de tenir en compte les dades procedents de les missions Apol·lo, la comunitat científica va concloure que aquesta última hipòtesi, coneguda com a hipòtesi del gran impacte, explicava millor que qualsevol altra les característiques de la Lluna. Segons els models teòrics, Teia hauria quedat destruït en l’impacte. Les seves restes, juntament amb una part del mantell de la Terra arrencat en la col·lisió, haurien format un núvol que hauria condensat per donar lloc a un cos magmàtic a partir del qual es formaria la Lluna. Al llarg dels 100 milions d’anys posteriors, les roques més lleugeres haurien ascendit fins a la superfície i, posteriorment, el magma hauria cristal·litzat. Aquesta hipòtesi explica la baixa densitat del satèl·lit i la primor de la seva escorça.

La clau de la rotació del Sol

Fa 4.000 milions d’anys el Sol va experimentar una etapa convulsa. Va ejectar amb violència núvols de plasma i tot tipus de partícules microscòpiques. Sembla que aquestes erupcions podrien haver fomentat les reaccions químiques que van mantenir la Terra calenta i humida, però, en canvi, podrien haver arrasat les atmosferes d’altres planetes o haver-se endut els elements necessaris per a la vida tal com la coneixem.

Resulta que la capacitat destructiva d’aquest procés depèn de la velocitat de rotació del Sol en aquella època. A més velocitat, més destrucció. Però com es pot conèixer el ritme al qual girava el Sol fa 4.000 milions d’anys? La clau és a la Lluna.

El maig passat, científics de la NASA van publicar a la revista The Astrophysical Journal un treball que relacionava la rotació del Sol amb l’abundància de certs elements al nostre satèl·lit. Aquesta abundància fa referència a una altra qüestió intrigant, que va aflorar gràcies a les mostres procedents de les missions Apol·lo. Si la Lluna i la Terra estan fetes a partir del mateix material primigeni, per què hi ha molt menys sodi i potassi als minerals lunars?

Per resoldre aquestes dues qüestions aparentment desconnectades, els científics han elaborat un model que relaciona la velocitat de rotació del Sol amb la violència de les erupcions i han estudiat com podrien haver afectat la resta del sistema solar. Han trobat que només una certa velocitat és compatible amb l’abundància de sodi i potassi mesurada a la Lluna. La conclusió és que fa 4.000 milions d’anys el Sol rotava més a poc a poc que la majoria d’estrelles d’aquesta edat.

Ara els científics que estudien la història del Sol esperen amb candeletes les noves missions tripulades a la Lluna. Amb més mostres de zones diferents, com el pol Sud lunar, es podrà aprofundir en aquesta qüestió.

Cràters, oceans i serralades

A simple vista s’aprecien diversos tons de gris a la Lluna. Les regions més blanquinoses es coneixen com a terres altes. Les més fosques són conques que fa entre 4.100 i 4.200 milions d’anys eren plenes de magma. Les diverses tonalitats de la Lluna, doncs, donen informació del tipus de roca i la seva edat.

L’element més característic de la superfície lunar, però, són els cràters. Com que la Lluna no té atmosfera que la protegeixi, fa milers de milions d’anys que està indefensa davant dels impactes de qualsevol cos que s’hi acosti. A la Terra, la majoria dels objectes que entren a l’atmosfera procedents de l’espai exterior s’escalfen com a conseqüència del fregament amb l’aire, s’encenen i es volatilitzen. Els anomenem estels fugaços i ens encanta veure’ls. Sense atmosfera, tindríem una pedregada còsmica gairebé contínua. Això és el que passa a la Lluna. Ara bé, la Terra també ha patit xocs amb grans cossos que no s’han volatilitzat del tot a l’atmosfera. Però al nostre planeta hi ha processos d’erosió, plaques tectòniques que es mouen i volcans. I, al llarg de milions d’anys, aquests mecanismes han anat dissimulant els cràters generats en aquests impactes. A la Lluna, en canvi, no hi ha cap procés que suavitzi els cràters.

Tot i que n’hi ha de més grossos, un dels cràters més emblemàtics de la Lluna és l’anomenat Tycho (en honor a l’astrònom Tycho Brahe). Aquest cràter fa 85 quilòmetres de diàmetre, està situat al sud de la cara visible del satèl·lit i és fàcilment reconeixible pel sistema d’estries que hi convergeixen.

Tal com va descobrir Galileu fa més de 400 anys, a la Lluna també hi ha muntanyes i serralades. Habitualment es diu que la muntanya més alta de la Lluna és el mont Huygens, que s’alça fins a 5.500 metres en la cara visible, prop dels Montes Apenninus, a la riba del Mare Imbrium. Tot i això, el cim del Huygens no és el punt més alt de la Lluna. A la cara oculta hi ha una estructura que, amb un pendent del 3%, s’eleva fins a 10.786 metres. A causa d’aquest ascens tan suau, però, no es considera una muntanya.

Els llunatrèmols

Igual que la Terra, la Lluna té una estructura interna que s’ha configurat al llarg de milers de milions d’anys gràcies a la gravetat. Els materials més densos han acabat al centre del satèl·lit, mentre que els més lleugers han emergit fins a la superfície.

El nucli de la Lluna està format majoritàriament per ferro i una mica de níquel. La part més interna és sòlida i fa 480 quilòmetres de diàmetre. Al seu voltant hi ha una capa fluida que estén el nucli fins a un diàmetre de 660 quilòmetres. A diferència del que passa a la Terra, en què el nucli arriba fins al 50% del diàmetre, a la Lluna el nucli no supera el 20%.

Al voltant del nucli hi ha un mantell que té un gruix de 1.350 quilòmetres. Recobrint el mantell hi ha l’escorça lunar, amb un gruix mitjà de 50 quilòmetres. Curiosament, aquesta escorça és més prima a la cara visible que a l’oculta. Els científics encara no saben per quina raó.

Els sismòmetres que han deixat a la superfície de la Lluna les missions Apol·lo han revelat la presència de sismes o llunatrèmols. N’hi ha de profunds, provocats per la gravetat de la Terra; n’hi ha de superficials, provocats per impactes de cossos exteriors o per la contracció i dilatació de les masses rocoses a causa de la diferència de temperatura entre la nit i el dia, i n’hi ha de moderadament superficials, que poden assolir magnituds de fins a 5,5. Les causes d’aquest últim tipus de llunatrèmols són encara desconegudes.

No només puja l’aigua, també la terra

Marees

L’efecte més conegut de la Lluna sobre la Terra són les marees. Però no va ser fàcil adonar-se’n. El mateix Galileu pensava que eren una conseqüència del moviment de la Terra al voltant del Sol. Si accelerem i frenem un got d’aigua, el nivell de l’aigua dins del got varia en funció de la part del got que observem. Passa el mateix amb el nivell de l’aigua a la Terra, argumentava. L’explicació correcta, com tantes altres, la va donar Isaac Newton a finals del segle XVII.

L’atracció gravitatòria de la Lluna actua constantment sobre la Terra. La part sòlida del planeta, cohesionada, no experimenta efectes més enllà de certes tensions i una lleugeríssima deformació. La part líquida, en canvi, com que es pot moure lliurement, ho fa. La clau per entendre les marees és la diferència entre l’atracció gravitatòria de la Lluna en dos extrems d’una massa d’aigua. Des del punt de vista gravitatori, aquesta diferència equival a una inclinació, motiu pel qual el nivell de l’aigua puja i baixa.

Un aspecte poc conegut de les marees és que també són provocades pel Sol, tot i que en menor mesura. De fet, l’acceleració de marea generada per la Lluna és el doble de la que genera el Sol. Per això les marees més intenses s’observen quan al Sol, la Lluna i la Terra estan perfectament alineats, que és quan les atraccions gravitatòries de la Lluna i el Sol se sumen. Les marees baixes o mortes, en canvi, es donen quan el Sol i la Lluna formen un angle recte amb la Terra al vèrtex.

Si la Lluna provoca un fenomen tan notori com les marees, ¿ens pot afectar d’alguna manera? La resposta és que no gaire. Tot i que la Lluna exerceix una força gravitatòria sobre qualsevol cos a la Terra, la diferència de forces entre els extrems oposats del cos és mínima. Si parlem de gravetat, qui mana és la Terra. L’atracció gravitatòria que experimentem de la Terra és 3.000 vegades superior que la força amb què ens atrau la Lluna.

Com que les marees determinen si una certa regió estarà coberta d’aigua o no, tenen un impacte en el comportament dels éssers vius. Alguns crancs, per exemple, quan es mantenen en un laboratori amb un nivell d’aigua constant, es mostren més actius durant les hores que correspondrien a les marees baixes. I les iguanes de les Galápagos, que són capaces d’anticipar-se millor a les marees i actuar en conseqüència, tenen més probabilitats de sobreviure perquè poden arribar primer als llocs on hi ha menjar.

La llum de la Lluna

Tothom ha experimentat la diferència de llum entre una nit de lluna plena i una nit sense lluna. Però la Lluna no emet llum, sinó que la reflecteix del Sol. I aquesta diferència d’il·luminació també pot afectar el comportament d’alguns éssers vius. Molts animals marins es mouen amunt i avall de la columna d’aigua per mantenir-se en un nivell d’il·luminació constant. En terra ferma, molts animals s’amaguen quan hi ha lluna perquè són més visibles i, per tant, més fàcils de caçar.

Dies que s’allarguen

Un altre efecte sorprenent de la Lluna sobre la Terra, provocat altre cop per l’atracció gravitatòria, és l’allargament dels dies. El fregament de les masses d’aigua amb la part sòlida de la Terra durant les marees fa que la Terra perdi energia i giri cada cop més lentament, de manera que el dia és cada vegada més llarg. Concretament, 0,00001 segons cada any. Segons un estudi publicat l’any passat a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences per investigadors de la Universitat de Wisconsin-Madison, fa 1.400 milions d’anys el dia durava 18 hores i 41 segons. Aquest alentiment, al seu torn, fa que la Lluna s’allunyi de la Terra a un ritme de 3,8 centímetres cada any. L’allunyament està causat pel mateix motiu que fa que un patinador giri més lentament a mesura que estén les extremitats.

Falsos mites

La cara oculta de la Lluna no és fosca

Malgrat el títol del mític disc de Pink Floyd editat el 1973, The dark side of the Moon, la cara que no veiem de la Lluna no és fosca. A mesura que la Lluna es mou al voltant de la Terra, el Sol la il·lumina tota. L’origen d’aquest malentès és el fet curiós que el temps que triga la Lluna a fer una volta sobre si mateixa és aproximadament el mateix que triga a fer una revolució al voltant de la Terra, de manera que li veiem sempre la mateixa cara. Això també desmunta el fals mite que la Lluna no gira, basat en aquesta visió constant d’una única cara.

La Lluna no només es veu de nit

Allò que el Sol surt de dia i la Lluna surt de nit, que tanta gent explica als infants, és una fal·làcia evident. El Sol surt només de dia, sí, però la Lluna es pot veure tant de dia com de nit. Només cal observar de tant en tant el cel durant el dia per adonar-se’n, un costum que sembla que va de baixa en la nostra cultura urbana.

Des de tot el món es veu la mateixa fase de la Lluna

Les fases de la Lluna depenen de la posició relativa entre el Sol, la Lluna i la Terra, i això no canvia en funció del punt de la Terra on se situï un observador. El que sí que canvia és que a l’hemisferi sud la Lluna es veu al revés, de cap per avall, respecte a l’hemisferi nord.

La Lluna no influeix en la violència o els parts

Hi ha una pila d’estudis que desmenteixen una llegendària relació entre les nits de Lluna plena i l’augment de crims, suïcidis o parts. La raó principal per la qual hi ha gent que es creu aquesta relació és un fenomen anomenat biaix cognitiu, que consisteix en extreure conclusions i relacions de causa-efecte entre fets a partir de prejudicis més que a partir dels mateixos fets. Aquest biaix existeix per la necessitat d’extreure conclusions quan s’han de prendre decisions amb rapidesa, cosa que afavoreix la intuïció enfront de l’anàlisi racional.