Fases de la Luna y libración. 2017

La Luna siempre nos mantiene la misma cara, pero no exactamente la misma. Debido a la inclinación y la forma de su órbita, vemos la Luna desde ángulos ligeramente diferentes en el transcurso de un mes. Cuando se comprime un mes se  en 24 segundos, como en estos vídeos de animación, nuestra visión como observadores desde la Tierra, hace que parezca que se bambolea. A esta oscilación se le llama libración, que junto a las fases Lunares, que son el cambio aparente de la parte visible iluminada de nuestro satélite debido a su cambio de posición respecto a la Tierra y el Sol, nos hace ver la Luna en estas distintas formas aparentes.

El Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) está en órbita alrededor de la Luna desde el verano de 2009. Su altímetro láser (LOLA) y su cámara (LROC) están registrando el terreno lunar en detalles excepcionales, haciendo posible visualizar la Luna con una fidelidad sin precedentes. Esto es especialmente evidente en las largas sombras emitidas cerca del terminador, o la línea de día y de noche. El paisaje en alto relieve en el terminador (la línea día-noche) sería imposible recrear en la computadora sin mapas de terreno globales como los aportados por  LRO.

Previamente mostramos unos breves vídeos de animaciones ilustrativas respecto a lo que se observa en la secuencia de los vídeos completos:

Esta primera animación nos muestra la fase y libración de la Luna a intervalos de una hora. Las tramas de mayor resolución incluyen un canal alfa.

En esta siguiente animación, observamos la órbita de la Luna vista desde el polo norte de la eclíptica, con el equinoccio vernal a la derecha. Los tamaños de la Tierra y la Luna son exagerados por un factor de 15, 20 o 25, dependiendo del tamaño del marco. Los marcos incluyen un canal alfa.

Siguiente diagrama animado de los puntos subsolar y subterrestre. Se indica el polo norte de la Luna, el ecuador y el meridiano. Los marcos incluyen un canal alfa.

Los puntos subsolar y subterrestre son los lugares en la superficie de la Luna donde el sol o la Tierra están directamente en el cenit. El punto subterrestre es también el centro aparente del disco de la Luna como se observa desde la Tierra. El punto azul es el punto subterrestre, y el punto amarillo es el punto subsolar. La latitud lunar y la longitud del punto subterrestre es una medida de la libración de la Luna. Por ejemplo, cuando el punto azul se mueve a la izquierda del meridiano (la línea a 0 grados de longitud), un pedazo extra de la extremidad occidental de la Luna gira a la vista, y cuando se mueve sobre el ecuador, un poco del lado lejano más allá del polo norte se hace visible.

En todo momento, la mitad de la Luna está con luz solar, y el punto subsolar está en el centro de la mitad iluminada. La Luna llena ocurre cuando el punto subsolar está cerca del centro del disco de la Luna. Cuando el punto subsolar está en algún lugar en el lado lejano de la Luna, los observadores en la Tierra ven una fase de media Luna.

El siguiente vídeo animado es de la distancia de la Luna a la Tierra. Los tamaños y distancias son verdaderos a escala, y la iluminación y la inclinación de la Tierra son correctas. Los marcos incluyen un canal alfa.

La órbita de la Luna alrededor de la Tierra no es un círculo perfecto. La órbita es ligeramente elíptica, y debido a eso, la distancia de la Luna a la Tierra varía entre 28 y 32 diámetros terrestres (alrededor de 356.400 y 406.700 kilómetros). En cada órbita, la distancia más pequeña se llama perigeo, y la mayor distancia se llama apogeo.  Obviamente la Luna se observa más grande en el perigeo porque es cuando está más cerca de nosotros.

La animación sigue la línea imaginaria que conecta la tierra y la luna mientras que barre alrededor de la órbita de la luna. Desde este punto de vista, es fácil ver la variación en la distancia de la Luna.

También se puede observar que la Tierra parece pasar por fases como la Luna. Por ejemplo, para alguien que estuviera parado en la superficie de la Luna, el sol y las estrellas se levantan y se ponen, pero la tierra no se mueve en el cielo. Pasa por una secuencia mensual de fases a medida que cambia el ángulo solar. Las fases son opuestas a las de la Luna. Durante la Luna nueva en nuestro planeta, la Tierra  se observaría en fase llena.

En esta animación se muestran las etiquetas de los cráteres. Las etiquetas aparecen cuando el centro del cráter está a 20 grados del terminador (la línea día-noche). Los marcos incluyen un canal alfa.

 

Vistas estas animaciones ilustrativas, aquí tienen los vídeos en secuencia y montaje completos gentileza de la NASA’s Goddard Space Flight Center,:

Hemisferio Norte:

Hemisferio Sur:

Arriba a la izquierda el primer punto de Aries está en la posición de las 3 en la imagen. El sol está en esa dirección en el equinoccio de Marzo. Pueden comprobarlo congelando la animación en la marca 01:04 o congelando la animación completa con la marca de tiempo cerca del 20 de Marzo a las 04:00 UTC. Esta dirección sirve como punto cero para la longitud eclíptica y la ascensión recta.

El polo norte de la Tierra se inclina 23,5 grados hacia la posición de las 12 en la parte superior de la imagen. La inclinación de la Tierra es importante para entender por qué el polo norte de la Luna parece moverse hacia adelante y hacia atrás.

 

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