Secuencia Didáctica 2: La Tierra y su relación con el... • Influencia del Sol sobre la Tierra

Secuencia Didáctica 2: La Tierra y su relación con el Sol y la Luna
• Influencia del Sol sobre la Tierra
• Influencia de la Luna sobre la Tierra
EL SOL
CARACTERISTICAS: Con ayuda de análisis espectral (descomposición de la luz solar), se ha podido conocer la
composición de sus capas superficiales. Se sabe que la mayoría de los elementos que existen en la Tierra,
también se encuentran en el Sol.
Las investigaciones acerca de la naturaleza física y química del Sol han permitido concluir que no posee un
estado de agregación sólido, líquido ni gaseoso, sino que está en una fase llamada plasma, la cual se produce
cuando las partículas de los gases se rompen en átomos y en partículas más pequeñas. Esto sólo puede
suceder a temperaturas muy altas, mayores a un millón de grados centígrados.
Este astro funciona como un gigantesco reactor nuclear en donde se produce una fusión de átomos de
hidrógeno para formar átomos de helio. Se ha determinado que en el Sol, cada segundo, 700 millones de
toneladas de hidrógeno aproximadamente se convierten en cenizas de helio; en el proceso se liberan unos 5
millones de toneladas de energía.
NACIMIENTO Y MUERTE DEL SOL:
El Sol se formó hace 4650 millones de años y tiene combustible para 7500 millones más.
Después, comenzará a hacerse más y más grande, hasta convertirse en una gigante roja.
Finalmente, se hundirá por su propio peso y se convertirá en una enana blanca, que puede tardar un billón de
años en enfriarse.
① Características del Sol
El Sol es una estrella como tantas que brillan en nuestra galaxia. En la Vía Láctea, por cada diez millones de
estrellas, sólo existe una con las características del Sol. Es una estrella mediana de color amarillo, única estrella
del Sistema Solar.
Es una estrella solitaria y es el astro más importante para el hombre. Es la estrella más cercana a la Tierra, tiene
forma esférica y su luz tarda 8'18" en llegar a la Tierra. Es pequeño en comparación a otras estrellas.
② Composición del Sol
✍ 70% Hidrógeno. Es el gas más común del universo y el más ligero.
✍ 27% Helio.
✍ 3% Carbono, Oxígeno, Nitrógeno, Magnesio y Hierro.
③ Medidas y dimensiones del Sol
✍ Volumen (tamaño): 1'301,200 veces más que la Tierra.
✍ Masa: 330,000 veces más que la Tierra.
✍ Gravedad: 274 m/seg2 (28 veces más que la Tierra).
✍ Naturaleza (estado): Plasmático (4°estado).
✍ Densidad: 1.41 Gr/cm³ (menor que la Tierra).
✍ Diámetro (espesor): 1'392,530 km (109 veces más que la Tierra).
✍ Radio solar: 696,265 km (109 veces más que la Tierra).
✍ Tipo de estrella: Enana.
✍ Distancia al centro de la Vía Láctea: 32 a 33 mil años-luz.
✍ Origen: 5 mil millones de años.
✍ Vida Futura: 5 mil a 10 mil millones de años
Con la ayuda de telescopios y fotografías espaciales, se ha detectado que el Sol, como cualquier otra estrella,
está formado por las siguientes capas:
a) Núcleo. Es la parte central y posee una temperatura de 15 millones de grados centígrados. Tiene
aproximadamente 450,000 km de diámetro. Aquí se reproduce la fusión nuclear que genera radiación. La
materia transformada en energía asciende a la superficie a través de la zona radiactiva y la convectiva.
b) Zona radiactiva. Es una capa ubicada sobre el núcleo, con una temperatura de aproximadamente 12
millones de grados centígrados y con un espesor de 380,000 km; en esta porción del Sol la energía liberada por
las reacciones nucleares es transportada por gránulos que la absorben y la expulsan.
c) Zona de convectiva o intermedia. Aquí los gases están en constante turbulencia, y por las diferencias de
temperatura se originan celdas de convección con movimientos convectivos de partículas de las capas internas
más calientes hacia las más frías localizadas en la superficie del globo solar, de donde regresan hacia el interior.
Tiene un espesor de 140,000 km y una temperatura de aproximadamente 10 millones de grados centígrados.
d) Fotósfera. Es la superficie que vemos cuando observamos con algún instrumento al Sol. Esta capa alcanza
más de 6 mil grados centígrados y tiene aproximadamente 300 km de espesor. Está formada por gran cantidad
de gránulos, especie de burbujas que dan una apariencia moteada o granulada. Estos gránulos se forman del
gas proveniente de la zona convectiva; poseen la duración necesaria para lanzar al espacio la energía
generada. En la fotósfera ocurren una especie de huracanes, que al tener menor temperatura que el resto de la
capa, dan la apariencia de zonas oscuras que reciben el nombre de manchas solares; éstas son producto de las
variaciones del campo magnético del Sol. Algunas manchas solares llegan a tener varios miles de kilómetros de
diámetro, incluso varias veces mayor que el diámetro terrestre. Las manchas proporcionan información sobre el
movimiento de rotación del Sol y acerca de las variaciones periódicas de su actividad; cuando se observan, es
posible establecer que el Sol se mueve sobre un eje de manera poco uniforme porque es un cuerpo en estado
de plasma.
e) Cromósfera. Es una capa de aspecto rojizo que tiene un espesor de 8,000 km y una temperatura similar a la
de la fotósfera, de alrededor de los 6 mil grados centígrados Debido a que su brillo es inferior al de la fotósfera,
sólo es observable a simple vista durante los eclipses totales de Sol. De ella emergen enormes columnas de
material incandescente alargadas y planas denominadas protuberancias, que se elevan a más de 50,000 km
sobre la superficie del Sol y están relacionadas con la actividad solar.
f) Corona. Es la capa más externa del Sol y la más extensa constituye un halo luminoso que lo cubre. En ella se
registran temperaturas de 2 millones de grados centígrados. Otro fenómeno de la corona solar son los fulgores o
emisiones de luz de corta duración y no visibles, las cuales afectan las brújulas y las comunicaciones por radio y
televisión en la Tierra.
El viento solar se considera una extensión de la corona solar; envuelve a todo el sistema planetario y, al hacerlo,
confina el campo magnético de los planetas que poseen magnetósfera, como la Tierra y Júpiter.
COMPLETA LA SIGUIENTE TABLA DE RESUMEN SOBRE LA ESTRUCTURA DEL SOL
Nombre de
Ubicación
Temperatura
Espesor en
la capa
aproximada
Km
(0C)
Otras
características
MOVIMIENTOS DEL SOL
El Sol no permanece quieto en el espacio sino que realiza diversos movimientos. Gira sobre su propio eje
(movimiento de rotación) y se desplaza por el espacio interestelar junto con el resto de las estrellas de la galaxia,
acompañado por los astros del Sistema Solar (movimiento de traslación).
El movimiento de rotación del Sol en torno a su eje imaginario que une a sus polos, tarda 25 días terrestres en
dar una vuelta en la zona ecuatorial y 30 días en los polos. Esta diferencia se debe al estado de agregación de
la materia del Sol y a la disminución gradual del diámetro solar del ecuador hacia los polos.
El Sol se desplaza también por el espacio intergaláctico junto con la Vía Láctea, la cual se aleja de las otras
galaxias debido a la expansión que se originó al momento de la gran explosión (Big Bang), que dio origen al
Universo y que aún sigue su curso.
INFLUENCIA DEL SOL SOBRE LA TIERRA.
El Sol es la principal fuente de energía para la Tierra; ésta recibe mil watts de energía solar en cada cm2
(constante solar); parte de esta energía es reflejada por la atmósfera terrestre al espacio exterior.
Gracias al Sol son posibles muchos procesos como la vida misma. Un 10 % de la energía absorbida por
la Tierra es utilizada por las plantas para activar la fotosíntesis en los organismos productores, quienes a
partir de la luz del Sol y sustancias inorgánicas, sintetizan moléculas orgánicas energéticas que son
consumidas por otros organismos; por lo tanto, los organismos fotosintéticos son los iniciadores de las
redes tróficas en nuestro planeta, de los cuales dependemos el resto los seres vivos de la Tierra porque
brindan alimento y oxígeno, además de otras materias primas indispensables para la supervivencia de
los organismos consumidores a los cuales también pertenece el hombre.
Además la energía del Sol es imprescindible para la absorción de la vitamina D en los humanos, la cual a
su vez, es indispensable en la asimilación del calcio en el organismo. De no absorberse esta vitamina, se
presentaría un padecimiento en niños, llamado raquitismo, que consiste en el desarrollo deficiente del
sistema óseo.
En general, el Sol da origen a todos los fenómenos meteorológicos característicos de la atmósfera de
nuestro planeta. Por ejemplo, permite el desarrollo del ciclo hidrológico, ya que al calentar los depósitos
de agua, promueve su evaporación, elevando el vapor a las partes altas de la atmósfera donde se
condensa y se precipita en forma de lluvia, nieve o granizo.
Los vientos, además de ser producidos por la rotación de la Tierra, son iniciados por el desigual
calentamiento del Sol sobre la superficie del planeta, provocando con esto diferencias de presión
atmosférica y motivando el movimiento de las partículas del aire a desplazarse debido a las diferencias
de presión.
También la actividad solar influye en la generación de muchos fenómenos de nuestro planeta. Las
manchas solares, por ejemplo, están asociadas con períodos de cambios climáticos en la Tierra,
períodos de lluvias y sequías.
De la misma forma, el incremento de la actividad solar provoca alteraciones del campo magnético
terrestre; a causa de este incremento suceden las llamaradas solares que son explosiones altamente
energéticas de las regiones activas del Sol que se manifiestan bajo la forma de flujos de radiación
electromagnética, de partículas y flujos de plasma emitidos por fuertes y rizados campos magnéticos. Al
movimiento de este flujo de las emisiones de partículas cargadas y flujos de plasma magnetizado se le
llama viento solar, fenómeno responsable de las tormentas geomagnéticas que en ocasiones producen
apagones en plantas eléctricas, interferencia en la comunicación vía satélite y la aparición del fenómeno
conocido como aurora boreal o austral; denominación que depende del hemisferio terrestre en donde se
presente este fenómeno.
Es tan grande la importancia del Sol para la Tierra que cuando éste haya terminado su etapa como estrella
amarilla e inicie su extinción como estrella, la Tierra también llegará a su fin.
Haciendo uso de la siguiente tabla, elabora una clasificación de los fenómenos mencionados que son
provocados por el Sol, según la naturaleza de su impacto en alguno de los tres campos que la tabla te muestra.
En la columna pequeña representa con:
 signo positivo (+) si el impacto representa algún beneficio;
 signo negativo (–) si es perjudicial y
 signo neutro (0) si no beneficia ni perjudica.
Físicos
+ -
0
Biológicos
+ -
0
Sociales
Horizontal
4. Proceso mediante el cual las plantas
elaboran sus alimentos
7. El Sol entra en un turbulento cíclica
Vertical
1. Es el segundo elemento químico más
importante del sol
2. Lugar donde se presento en 1989 una
tormenta solar
3. Es el principal elemento químico del sol
5. El sol se encuentra en el centro de este
sistema
6. El sol es una estructura
8. Constituye la principal fuente de energía
en la tierra
+ - 0
INFORMACIÓN ADICIONAL.
Según los conocimientos aceptados hasta la fecha, la estructura interna del Sol es la siguiente:
Núcleo
Capa radiativa
Capa convectiva
Fotosfera
Núcleo:
El núcleo es la parte más interna del Sol.
Tiene un tamaño aproximado de 175 mil kilómetros de diámetro, lo que equivale
al 15% de su tamaño.
Es la zona donde las altas temperaturas (alrededor de 15 millones de ºC) y
presiones, permiten el desarrollo de las reacciones termonucleares en las cuales
cuatro núcleos de hidrógeno se fusionan en uno de helio. Este proceso a gran
escala, convierte cuatro millones de toneladas de masa en energía, cada
segundo.
El núcleo es la parte más densa del Sol y se estima alcanza a unos 160.000
Kg/m3. Desde aquí se produce la energía en forma de fotones de rayos
gamma y rayos X.
Zona radiativa:
Constituye aproximadamente el 70% del tamaño del Sol.
Cubre una extensión de unos 500.000 kilómetros.
Es la zona que rodea el núcleo y en donde la energía se transmite por radiación
(los fotones son absorbidos y emitidos en forma continua).
Como los fotones en su camino a lo largo de la envoltura, chocan una
gran cantidad de veces y en forma aleatoria con las partículas de gas de la
estrella, se estima que un fotón atraviesa esta zona en un lapso de tiempo
entre 10.000 y 100.000 años.
Zona convectiva:
Es la parte del Sol que queda intermedia entre la zona radiativa y la
superficie.
Tiene una extensión de unos 200.000 kilómetros y constituye
aproximadamente el 15% del tamaño del Sol.
En ella la energía se transmite a través de grandes masas de gas, que
llevan el calor desde las zonas más profundas hacia la superficie.
La zona convectiva ingresa en la zona radiativa en una medida no
determinada. Este proceso se denomina convección penetrativa.
Fotosfera:
Es una delgada capa que se puede considerar como la superficie del Sol. Puede
constituir menos del 0,2% del tamaño y se estima que en el Sol alcanza unos 100
kilómetros de extensión.
Es una zona en donde disminuyen dramáticamente la temperatura, la luminosidad
y la densidad.
De esta capa es de donde proviene casi la totalidad de la energía que recibimos
en la Tierra.
La fotosfera se encuentra tachonada de “gránulos” y en ella se desarrollan
las “manchas solares”.
Se estima que las manchas son núcleos de campos magnéticos. Se ven oscuras
porque su temperatura es unos 2.000 °C menor que en los alrededores.
Los gránulos son estructuras luminosas de unos 700 kilómetros de tamaño
que no exceden un tiempo de vida entre los 5 a 10 minutos.
Por el estudio espectral de los gránulos se ha determinado que su centro se
eleva, mientras que sus bordes, algo más oscuros, descienden en la fotosfera
solar.
Las manchas solares son manifestaciones de las regiones activas de la
fotosfera solar.
Se producen cuando por “efecto dinamo “se incrementa el campo magnético
en un punto hasta unos 2.500 gauss (el campo de la Tierra es de 0,5 gauss).
Esto produce una disminución (o corte) del proceso convectivo y cesa el
aporte de energía en la zona. La barra indica 5.000 kilómetros.
Las manchas pequeñas pueden tener unos 1.000 Km de extensión, pero las
manchas más grandes, pueden alcanzar los 100.000 Km de tamaño.
Las manchas grandes presentan una zona central oscura, llamada sombra y una zona grisácea en el
borde, llamada penumbra. La estructura filamentosa es señal de las líneas del campo magnético,
como lo muestra la animación.
LA LUNA
1) CARACTERISTICAS
La Luna es el único satélite natural de la Tierra y el
cuerpo celeste más cercano a nosotros. Después
del Sol, es el astro más grande y brillante que
observamos en la bóveda celeste. Es un cuerpo
opaco que vemos iluminado por la luz que refleja del
Sol.
En cuanto a su origen, William K. Hartmann planteó
la Teoría del Impacto. Explica que durante la historia
temprana de la Tierra un gran meteoro chocó contra
nuestro planeta cuando aún no se consolidaba;
como resultado del colapso, enormes fragmentos
quedaron atrapados por la órbita terrestre y debido a
la fuerza de gravedad fueron agregándose entre sí
para formar la Luna.
La Luna es excepcionalmente grande en comparación con su planeta la Tierra: un cuarto del diámetro del
planeta y 1/81 de su masa. Es el satélite más grande del Sistema Solar en relación al tamaño de su planeta
(aunque Caronte es más grande en relación al planeta enano Plutón). La superficie de la Luna es menos de una
décima parte de la de la Tierra, lo que representa cerca de un cuarto del área continental de la Tierra. Sin
embargo, la Tierra y la Luna siguen siendo consideradas un sistema planeta-satélite, en lugar de un sistema
doble planetario, ya que su baricentro, está ubicado cerca de 1700 km (aproximadamente un cuarto del radio de
la Tierra) bajo la superficie de la Tierra.
La Luna se localiza a 384,000 km de la Tierra y su diámetro es
de 3,500 km, cifra que representa una cuarta parte del
diámetro terrestre. Su gravedad es 1/6 de la que presenta la
Tierra; así, una persona que en la Tierra pesa 70 kg, en la
Luna sólo pesaría 11.66 kg.
Se pensaba que la Luna carecía de atmósfera, sin embargo,
en 1991, investigadores de la Universidad de Boston
consiguieron una imagen muy detallada de lo que parece ser
una tenue atmósfera lunar. Si existiese, debe ser tan frágil que
guarda muy poco calor. Durante el día en la superficie lunar se
registran temperaturas superiores a los 100° C, que
descienden a menos 140° C al anochecer.
Descubrimientos recientes han revelado la presencia de agua en la Luna. La superficie lunar es muy
accidentada; en ella destacan enormes montañas originadas por material incandescente, cráteres muy hondos
producidos por actividad volcánica antigua o por la caída de meteoros; y también cuenta con zonas planas y
oscuras que se conocen como mares; la mayor parte de su superficie está cubierta por polvo finísimo.
2) El origen de la luna
Hay, básicamente, tres teorías sobre el origen de la luna:
1.- Era un astro independiente que, al pasar cerca de la Tierra, quedó capturado en órbita.
2.- La Tierra y la Luna nacieron de la misma masa de materia que giraba alrededor del Sol.
3.- La luna surgió de una especie de "hinchazón" de la Tierra que se desprendió por la fuerza centrífuga.
4.-Actualmente se admite una cuarta teoría que es como una mezcla de las otras tres: cuando la Tierra se
estaba formando, sufrió un choque con un gran cuerpo del espacio. Parte de la masa salió expulsada y se
aglutinó para formar nuestro satélite.
5.-Y, aún, una quinta teoría que describe la formación de la Luna a partir de los materiales que los monstruosos
volcanes de la época de formación lanzaban a grandes alturas.
Hipótesis de fisión
La hipótesis de fisión supone que originariamente la Tierra y la Luna eran un sólo cuerpo y que parte de la masa
fue expulsada, debido a la inestabilidad causada por la fuerte aceleración rotatoria que en aquel momento
experimentaba nuestro planeta. La parte desprendida se "quedó" 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.
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 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 3 horas. Parece imposible tan fabulosa velocidad. porque
con ella la Tierra no se hubiese formado al presentar un exceso de momento angular.
Hipótesis de captura
Una segunda hipótesis denominada 'de captura', supone que la Luna era un astro planetesimal independiente,
formado en un momento distinto al nuestro y en un lugar alejado.
La Luna inicialmente tenía una órbita elíptica con un afelio (punto más alejado del Sol) situado a la distancia que
le separa ahora del Sol, y con un perihelio (punto más cercano al Sol) cerca del planeta Mercurio. Esta órbita
habría sido modificada por los efectos gravitacionales de los planetas gigantes, que alteraron todo el sistema
planetario expulsando de sus órbitas a diversos cuerpos, entre ellos, nuestro satélite. La Luna viajó durante
mucho tiempo por el espacio hasta aproximarse a la Tierra y fue capturado por la gravitación terrestre.
Sin embargo, es difícil explicar cómo sucedió la importante desaceleración de la Luna, necesaria para que ésta
no escapara del campo gravitatorio terrestre.
Hipótesis de acreción binaria
La hipótesis de la acreción binaria supone la formación al mismo tiempo tanto de la Tierra como de la Luna, a
partir del mismo material y en la misma zona del Sistema solar. A favor de esta teoría se encuentra la datación
radioactiva 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.
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 abunda el
titanio y los compuestos exóticos, elementos no tan abundantes en nuestro planeta al menos en la zona más
superficial.
Hipótesis de impacto
La hipótesis del impacto parece 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.
Lo más dudoso de esta teoría es que tendrían que haberse dado demasiadas coincidencias juntas. L
probabilidad de impactar con un astro errante era muy alta al inicio del Sistema Solar. Más dificil es que la
colisión no desintegrase totalmente el planeta y que los fragmentos fuesen lo suficientemente grandes como
para poder generar un satélite.
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.
Hipótesis de precipitación
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.
3) MOVIMIENTOS DE LA LUNA
A) Rotación y traslación de la Luna
La Luna es el único satélite natural de la Tierra. La luna gira alrededor de su eje (rotación) en aproximadamente
27.32 días (mes sidéreo) y se traslada alrededor de la Tierra (traslación) en el mismo intervalo de tiempo, de ahí
que siempre nos muestra la misma cara. Además, nuestro satélite completa una revolución relativa al Sol en
aproximadamente 29.53 días (mes sinódico), período en el cual comienzan a repetirse las fases lunares.
Si la Tierra no girara en un día completo, sería muy fácil detectar el movimiento de la Luna en su órbita. Este
movimiento hace que la Luna avance alrededor de 12 grados en el cielo cada día.
Si la Tierra no rotara, lo que veríamos sería la Luna cruzando la bóveda celeste durante dos semanas, y luego
se iría y tardaría dos semanas ausente, durante las cuales la Luna sería visible en el lado opuesto del Globo.
Sin embargo, la Tierra completa un giro cada día, mientras que la Luna se mueve en su órbita también hacia el
este. Así, cada día le toma a la Tierra alrededor de 50 minutos más para estar de frente con la Luna nuevamente
(lo cual significa que nosotros podemos ver la Luna en el Cielo.) El giro de la Tierra y el movimiento orbital de la
Luna se combinan, de tal suerte que la salida de la Luna se retrasa del orden de 50 minutos cada día.
B) Libración lunar
Para notar el movimiento de la Luna en su órbita, hay que tener en cuenta su ubicación en el momento de la
puesta de Sol durante algunos días. Su movimiento orbital la llevará a un punto más hacia el este en el cielo en
el crepúsculo cada día. El movimiento propio de la Luna se traduce en un desplazamiento de oeste a este, pero
su movimiento aparente se produce de este a oeste, consecuencia del movimiento de rotación de la Tierra.
La máxima superficie de la Luna visible desde la Tierra no es exactamente el 50% si no llega hasta el 59%, por
un efecto conocido como libración. La excentricidad de la órbita lunar hace que la velocidad orbital no sea
constante y que, por tanto, puedan resultar visibles en el curso de un mes partes normalmente escondidas en
los bordes este y oeste. En este caso se habla de una libración en longitud. De forma similar se tiene una
libración en la latitud como efecto de la inclinación de unos 5 grados de la órbita lunar sobre el plano de la
eclíptica.
4) EFECTOS DE LA LUNA SOBRE LA TIERRA
Los fenómenos más importantes que tienen que ver con la influencia de la Luna sobre la Tierra son las mareas,
las fases lunares y los eclipses.
A) Mareas. Consisten en movimientos periódicos de ascenso y descenso de los grandes cuerpos de agua,
producidos fundamentalmente por la atracción de la Luna y en menor grado (por su lejanía) por el Sol.
Existen dos momentos en toda marea: Pleamar, cuando el nivel del agua sube porque el Sol, la Tierra y la Luna
están alineados y suman sus fuerzas de gravedad, por lo que se presentan las llamadas mareas altas o vivas; y
bajamar cuando el nivel del agua baja debido a que la Luna forma un ángulo recto con el Sol y la Tierra; de esta
forma se anulan mutuamente las fuerzas gravitatorias y se presentan las llamadas mareas bajas o muertas.
Efectos sobre el planeta
Las mareas contribuyen en la evolución del relieve del litoral, en la vida de la fauna y la flora costera y facilitan
las actividades ribereñas en los grandes cuerpos de agua, como la pesca, el establecimiento de puertos
comerciales y la generación de energía eléctrica.
También las mareas pueden originar desastres naturales y situaciones de riesgo para poblaciones ribereñas en
la desembocadura de los ríos que tienen caudales de gran fuerza como el Yangtsé en Asia, el Elba en Europa y
el
Amazonas en Sudamérica, en los cuales la marea llega a avanzar río arriba semejando una pared de agua.
Mareas de aguas vivas o de sicigia
Cuando la posición de los tres astros, sol, luna, tierra se encuentran sobre una misma línea se suman las
fuerzas de atracción de la luna y el sol, por lo que se producen las pleamares de mayor valor y en consecuencia
las bajamares son más bajas que las promedio.
Cuando la luna se encuentra entre la tierra y el sol se la denomina de conjunción (luna nueva) y cuando la tierra
se encuentra entre la luna y el sol se las llama de oposición (luna llena).
Dentro de las mareas de sicigia hay dos con valores máximos y son las que se producen en los equinoccios de
otoño y primavera, o sea cuando el sol y la luna se encuentran sobre el ecuador.
A mayor amplitud de marea (diferencia entre pleamar y bajamar) corresponden mayores corrientes por el
volumen de agua a trasladarse en el mismo tiempo.
Mareas de aguas muertas o de cuadratura
Cuando la luna y el sol forman un ángulo de 90º con centro en la tierra, la luna se encuentra en cuarto
creciente o menguante (en el caso de creciente se asemeja a la letra C y cuando parece una D cuarto
menguante). En este caso las fuerzas de atracción se restan por lo que la mayor atracción de la luna se ve
disminuida por efecto de la del sol y se producen mareas de menor magnitud a las mareas promedio. En
consecuencia las corrientes serán también menores por ser menor el volumen de agua a trasladarse en el
mismo tiempo.
La luna se traslada alrededor de la tierra describiendo una elipse
excéntrica, es decir que hay momentos en que se encuentra más
cerca y momentos en que se aleja.
El eje mayor de la elipse tiene un punto de apogeo y un punto
de perigeo.
Apogeo es el punto en que la luna se halla a máxima distancia
de la tierra.
Perigeo punto en que la luna se encuentra más próxima a la
tierra.
Cada 4,5 años se combinan una sicigia de oposición y la
posición de la luna en perigeo que sumando ambos factores
provocan mareas extraordinarias.
La mareas máximas serán aquellas que combinen: sicigias equinocciales de perigeo.
B) Fases lunares. Son los cambios de iluminación de la superficie lunar vistos desde la Tierra, que dan
como resultado un aspecto y formas diferentes de la Luna al reflejar la luz del Sol.
Estas variaciones se originan como resultado de las distintas posiciones relativas que ocupan la Luna y la Tierra
en relación con el Sol.
A continuación se muestra una ilustración que describe gráficamente la secuencia de cambios de forma
aparente de la Luna en el firmamento durante su ciclo en torno a la Tierra. Se recomienda realizar la lectura de
los siguientes puntos, observando la gráfica y relacionando la numeración correspondiente, a fin de asimilar de
mejor manera las características distintivas de cada fase.
1. Luna nueva o novilunio. Se presenta cuando la Luna se coloca entre la Tierra y el Sol y recibe los
rayos de éste en su cara oculta, visto desde la Tierra. A partir de ese momento, la Luna empieza a
“crecer”.
Sólo es posible observarla cuando hay un eclipse total de Sol, el cual sólo acontece durante esta fase
lunar, cuando las condiciones dadas son las adecuadas.
2. Luna nueva visible, llamada popularmente como “creciente”. Esta fase se podrá ver en el cielo hacia
el oeste, una vez ocultado el Sol. Tiene forma de guadaña o cuerno.
3. Cuarto creciente. Sucede cuando la Luna, la Tierra y el Sol forman un ángulo recto.
Sale por el Este a las 12 del mediodía, se encuentra en el cenit a las 6 de la tarde y su puesta tras el
horizonte a las 12 de la media noche.
Durante esta fase, la Luna tiene la forma de círculo partido justo a la mitad (semicírculo).
4. Luna gibosa creciente. La Luna va tomando progresivamente, día tras día, una forma convexa por
ambos lados en su parte luminosa perdiendo ese lado recto que tenía en la anterior fase.
5. Luna llena o plenilunio. Aquí la Tierra se ubica entre el Sol y la Luna; visto desde la Tierra, el disco
lunar se observa completamente iluminado, por lo que su aspecto es el de un círculo lleno de luz.
Su salida por el horizonte en el Este es aproximadamente a las 6:00 pm; el cenit lo alcanza
aproximadamente a la media noche y se oculta cerca de las 6 de la mañana.
La luna llena viene a marcar justo lo que es la mitad del mes lunar (14 días, 18 horas, 21 minutos, 36
segundos).
6. Luna gibosa menguante. En esta fase, la parte luminosa de la Luna comenzará a menguar, tomando
así de nuevo la apariencia de la fase gibosa creciente, pero esta vez en su fase decreciente.
7. Cuarto menguante. Nuevamente la Luna, la Tierra y el Sol forman un ángulo recto, viéndose desde la
Tierra iluminada sólo la mitad del disco lunar, al igual que en la fase de cuarto creciente pero en sentido
contrario; es decir, menguando su área iluminada.
Sale del horizonte a la media noche y alcanza su cenit a las 6 de la mañana y se oculta a las 12 del
mediodía. Esta fase corresponde al período de días durante el cual es posible observar la Luna durante
las horas de la mañana.
8. Luna menguante. Es idéntica a la Luna nueva visible pero en sentido opuesto. Sólo es posible verla
de madrugada hacia el Este antes de que salga el Sol. Tiene apariencia de pequeña guadaña o cuerno.
Corresponde a la última fase visible de la Luna vista desde la Tierra ya que después viene la Luna
nueva, comenzando así, de nuevo, otro ciclo de fases.
C) Eclipses. Se considera que ocurre un eclipse cuando la Tierra, el Sol y la Luna se encuentran
exactamente alineados. Para que ocurra este fenómeno astronómico, debe haber un cuerpo celeste que
se interponga entre dos astros, y que al hacerlo oculte a uno con respecto a otro. Si el astro desaparece
totalmente de nuestra vista, hablamos de un eclipse total; si se oculta sólo una parte, decimos que el
eclipse es parcial.
Este tipo de fenómenos ha estado siempre rodeado de leyendas y supersticiones que actualmente ya no hay
razón para creerlas, ya que está comprobado científicamente que los eclipses no producen ningún tipo de
perjuicio a la Tierra, y mucho menos a la población que vive en ella. Existen los eclipses solares y lunares:
a) Eclipse solar. Tiene lugar cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra, y el disco lunar oculta
el solar; condición que sólo se puede presentar durante la fase de Luna nueva.
Los eclipses solares son fenómenos muy asombrosos ya que en pleno día el Sol se oculta a nuestros ojos, baja
la temperatura ambiental, oscurece y es posible ver en el cielo la corona solar y las estrellas. Además aportan
información muy valiosa de la corona solar y la cromósfera, y los materiales que las componen y la luz que
emiten. Por su parte, los eclipses de sol pueden ser de tres tipos:
Totales: Cuando la luna se interpone entre el sol y la tierra, Y los habitantes no ven la luz solar durante
algunos minutos.
Parciales: Cuando la penumbra abarca una extensión de tierra y los habitantes que están en ella sólo
ven una porción de sol.
Anulares: Cuando el cono de sombra de la luna no llega hasta la tierra porque se encuentra demasiado
lejos del planeta para ocultar el disco solar.
A continuación se presenta el aspecto que presentan los discos solar y lunar, según el tipo de eclipse
solar de que se trate.
Es importante hacer la aclaración que, cuando un lugar de la Tierra es alcanzado totalmente por la umbra,
durante un eclipse solar, el eclipse solar es total, mientras que en otras partes, con áreas alcanzadas en parte
por la penumbra y en parte por la umbra, éste será parcial y sólo disminuirá el brillo del Sol, dándole al entorno
un tono sombrío.
Cuando la Luna nueva se encuentra más próxima a la Tierra (izquierda), la umbra alcanza la superficie de ésta y
un observador en A verá un eclipse total. Si la Luna nueva está más lejos (derecha) la umbra no llega a la Tierra,
y un observador en B, en la antumbra, verá un eclipse anular. Los observadores en C, en la penumbra,
apreciarán eclipses parciales.
b) Eclipse lunar. Se produce cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna. Para que este tipo de
eclipse se presente, es condición indispensable que nuestro satélite se encuentre en fase de Luna llena. Cuando
ocurre, la cara iluminada de la Luna llena es cubierta por la sombra de la Tierra.
También se puede hablar de eclipse total de Luna, que ocurre cuando la sombra de la
Tierra oculta totalmente a la Luna y la priva por completo de la luz solar. Pero cuando la Tierra sólo oculta una
parte del nuestro satélite, se dice que ocurre un eclipse parcial de Luna, observándose la sombra de la Tierra
dibujando su curvatura sobre la superficie lunar.
Los eclipses totales y parciales de Luna se producen varias veces al año, pero no son tan espectaculares como
los del Sol y pasan casi inadvertidos.
Totales: cuando están en el cono de sombra de la tierra, y
Parciales: cuando sólo se introduce parcialmente en la sombra.