Aquí hay una pregunta simple: ¿Qué es una luna?
Como con tantas preguntas en la ciencia, puede parecer Directo pero realmente no lo es. “Por qué, una luna es un cuerpo celestial que orbita un planeta”, probablemente estés pensando. Bueno, claro, si entrecerras los ojos y no miras demasiado de cerca, es una descripción bastante decente.
Pero definir rígidamente el término “luna” no es tan fácil.
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El ejemplo canónico es, por supuesto, nuestra propia luna, una gran parte de la roca que orbita la tierra. Pero hace siglos, las primeras observaciones telescópicas de otros planetas revelaron que muchas también tienen lunas; Júpiter tiene cuatro satélites gigantes y fáciles de ver, y Saturno tiene varios que también son visibles por medios modestos. Entonces, en ese momento, nuestra definición de “luna” parecía lo suficientemente segura.
Entonces, por supuesto, las cosas se complicaron, porque siempre lo hacen. A medida que los telescopios se hicieron más grandes y mejor, se encontraron más lunas. Mars tiene dos, y el pobre mercurio y Venus no tienen ninguno, pero en contraste, las lunas aparentemente seguían brotando en Júpiter como hongos después de una tormenta. Durante la primera mitad del siglo XX, se sabía que Júpiter tenía una docena uniforme. Se encontraron un puñado más telescópicamente en la década de 1970, y los números saltaron un poco cuando comenzamos a enviar naves espaciales a los planetas exteriores. Luego, en la década de 2000, los números salto Se utilizaron técnicas más exigentes para analizar los alrededores de Júpiter.
Al momento de escribir esto, Júpiter tiene 95 lunas confirmadas. El tamaño de Mighty Ganymede varía, el más grande del sistema solar a más de 5.200 kilómetros de ancho, más —yos más iguales que el Mercurio del Planeta, hasta los más pequeños que podemos ver desde la Tierra, a aproximadamente 1 km de diámetro. Saturno está más distante de nosotros que Júpiter, por lo que sus lunas son más difíciles de ver, pero ahora sabemos que cuenta con al menos 274 lunas, ¡un número asombroso! De estos, 128 se acaban de anunciar este mes por científicos que habían usado una técnica de búsqueda avanzada Eso permite ver satélites extremadamente débiles en observaciones telescópicas. La mayoría de estas nuevas incorporaciones son solo unos pocos kilómetros de ancho.
Está claro que con equipos cada vez más potentes, encontraremos que muchos planetas tienen compañeros orbitales de dimensiones arbitrariamente pequeñas. ¿Es algo del tamaño de un estadio de fútbol una luna? ¡Seguro! Pero, ¿qué pasa con algo del tamaño de un automóvil, un baloncesto o una uva? ¿Qué pasa con un grano de polvo?
Los anillos de Saturno están compuestos de billones de pequeñas partículas heladas. ¿Cada uno de estos es una luna?
En algún límite inferior, ese término simplemente no parece encajar.
El problema se complica aún más por el hecho que muchos asteroides tienen lunas. Se conocen o se sospechan que más de 430 asteroides están orbitados por asteroides más pequeños. Es posible que esos satélites se formaran a partir de colisiones de baja velocidad que expulsaron material que posteriormente se unió como lunas o ralentizaron dos asteroides lo suficiente como para ponerlas en órbita entre sí. En algunos casos, un asteroide y sus lunas pueden haberse formado juntas.
Pasado Neptuno hay innumerables pequeños cuerpos helados y rocosos llamados objetos trans-neptunianos (tnos), y muchas de ellas también tienen lunas. Si bien algunos tnos podrían llamarse planetas enanos debido a su tamaño, muchos más son pequeños y Ni siquiera te acerques a caer en esa categoría.
Y, aunque odio complicar aún más las cosas, debo tener en cuenta que si ampliamos nuestra definición de luna a “cualquier objeto que orbita algo más grande”, entonces Los planetas son lunas. ¡Incluso pequeñas estrellas que orbitan grandes estrellas serían lunas!
Claramente nos estamos encontrando con problemas tratando de colgar la palabra luna en estos objetos.
También está el problema que los argumentos de lo que hace que una luna pueda cambiar cuando se ve de manera diferente. ¡Por ejemplo, la gravedad del sol tira más fuerte en la luna que la de la Tierra! Entonces, ¿la luna orbita el sol o nuestro planeta? Bueno, el truco aquí es que tanto la tierra como la luna órbitan el sol juntos. El efecto del sol en ambos es igual, por lo que en cierto sentido se cancela y, por lo tanto, la luna orbita nuestro propio planeta más que el sol.
En realidad, hay apoyo matemático para esto. Es posible equilibrar las ecuaciones de gravedad para un planeta y una estrella, incluida la fuerza centrífuga creada por el cuerpo en órbita, para ver hasta qué punto se extiende la “esfera de influencia” de un planeta. Esta área, donde la gravedad del planeta domina localmente sobre la estrella, también se llama la esfera de la colinadespués del astrónomo estadounidense George Hill, quien lo derivó por primera vez. La esfera de la colina para la tierra, dada su distancia del sol, es de aproximadamente 1,5 millones de km. La luna está a solo 385,000 km de la Tierra, por lo que está bien dentro de nuestra esfera de la colina y, por lo tanto, más bajo la influencia de la Tierra que la del Sol.
Esta región del espacio se hace más grande cuanto más lejos es un planeta de su estrella. Júpiter es más masivo que Saturno, pero Saturno está más lejos del sol, por lo que su esfera de la colina es casi el doble del volumen de Júpiter. Esa puede ser la razón por la cual hemos encontrado tantas más lunas que orbitan a Saturno a pesar de que está más distante de la Tierra y, por lo tanto, es más difícil buscar compañeros.
Neptuno está tan lejos del sol que su esfera de la colina es la más grande de todos los planetas. Es posible que Neptuno tenga muchas más lunas que Júpiter o Saturno, y todavía no las hemos encontrado porque son demasiado débiles para ver fácilmente desde la Tierra.
Esto todavía nos deja con algunos casos de borde interesantes. Plutón tiene cinco lunas conocidas. El más grande, Charon, fue descubierto en 1978. Es aproximadamente la mitad del diámetro de Plutón y tiene aproximadamente un octavo su masa. Debido a esto, Charon no orbita tanto a Plutón como ambos orbitan a su Barycenter, un centro mutuo de masa. Esto es como dos personas en un balancín; El punto de equilibrio está más cerca de la persona que pesa más. ¡El barycenter de pluto-Charon está en realidad fuera del cuerpo de Plutón en sí! Entonces, ¿Charon es una luna? ¿O es más que ambos comprenden un planeta binario?
Aún más complicado, Es posible que las lunas tengan lunas! Similar al argumento de la esfera de la colina para los planetas, algunas lunas pueden tener una esfera de influencia lo suficientemente grande como para poseer las lunas propias. ¿Cómo llamamos a estos? Algunas personas abogan por el término “Moonmoon”, que es encantador pero algo impreciso. Prefiero “Usoon”.
Ni siquiera me hagas empezar con cuasi-moons.
Al final, el problema radica en nuestra preferencia por la simplicidad directa en lugar de los matices complejos; Definir rígidamente el término “luna” no tiene esperanza porque no es definible. Es un concepto más que una definición, Al igual que el término “planeta”. Quizás por eso la Unión Astronómica Internacionalel guardián oficial de nombres y definiciones celestiales no tiene una definición de lo que hace una luna.
A los humanos les gusta poner las cosas en contenedores distintivos, pero la naturaleza no tiene tanto prejuicio. Cada vez que los objetos caen en un rango, un espectro de características, la transición a lo largo de ese espectro tiende a ser suave, y tratar de meterlos en bordes definidos termina generando más excepciones que los seguidores de las reglas.
A veces es mejor aceptar algo para lo que es y no cómo cae en nuestras clasificaciones estrechas. Puedes entenderlo mejor de esa manera, y ¿no es ese el punto?