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10 abr. 2015

EXPLICACIONES SOBRE LA LUNA PARA NIÑOS DE PRIMARIA

EXPLICACIONES SOBRE LA LUNA PARA NIÑOS DE PRIMARIA

PREGUNTAS SOBRE LA LUNA Y SOBRE LOS ECLIPSES


Primero recordemos cómo es la órbita de la Luna ...datos, datos!!:
- La Luna gira en sentido contrario a las agujas del reloj siguiendo una órbita en forma de elipse alrededor de la Tierra. 
- No se trata de una órbita fija pues sufre perturbacionesÉsto hace que con el tiempo su órbita vaya cambiando.
- La órbita Luna-Tierra está inclinada respecto al plano de la órbita Tierra-Sol, por esa razón sólo en dos puntos de su trayectoria, llamados nodos, la Luna puede producir eclipses de Sol o sufrir eclipses de Luna (explicado más abajo).
- La Luna describe una elipse alrededor de la Tierra, pero esta elipse es de baja excentricidad (0,054), es decir, en unos puntos la Luna está más cerca de la Tierra que en otros:
- el punto más cercano a la Tierra llamado PERIGEO es a unos 356.000 km 
(SUPERLUNA- explicado más abajo)
- el punto más alejado, llamado APOGEO, está a 406.000 km.

Abajo, al final del post dispones de las preguntas en pdf para descargarlas gratis por scribd!!

PREGUNTA 1 DE LA ABUELA (LA YOUTUBER EDUCATIVA):
(puedes ver su vídeo un poco más abajo)
¿Sabes cuánto tiempo tarda la Luna en dar una vuelta sobre sí misma?
¿Y cuánto tiempo tarda la luna en dar una vuelta alrededor de la Tierra? Seguramente esto lo habrás leído en algún libro o te lo habrán explicado en la escuela. 

La Luna gira sobre un eje de rotación que tiene una inclinación de 88,3° con respecto al plano de la elíptica de traslación alrededor de la Tierra. La Luna tarda 27,32 días en dar una vuelta sobre sí misma.

La Luna tarda en dar una vuelta alrededor de la Tierra 29 días (29 d 12 h 44 min) si se la considera respecto al Sol (revolución sinódica que rige las fases de la Luna, eclipses y mareas lunisolares).



Dedícate unas noches a observar la luna. Te darás cuenta de que siempre ves su misma cara. Pero si la luna gira sobre sí misma. Entonces ¿Por qué crees que vemos siempre la misma cara de la luna?
(Puedes comprobarlo con el siguiente ejercicio: dos personas hagan el papel de la Tierra y la Luna; la persona que sea la Luna deberá girar en torno a la "Tierra" pero siempre viendo a ésta) 
Si has realizado el ejercicio que te he sugerido te darás cuenta que al concluir la vuelta alrededor de la Tierra, habrá tenido que girar sobre sí misma. 
Sólo vemos una cara de la luna debido al hecho de que ésta tarda el mismo tiempo en dar una vuelta sobre sí misma que en darla alrededor de la Tierra (Rotación sincrónica). Por ello, aparentemente, desde la superficie de nuestro planeta parace que no gira. Sin embargo, precisamente su rotación, que ocurre en el mismo tiempo que la traslación en torno a la Tierra, es la que permite este fenómeno. (Haz el ejercicio anterior sin que gire la Luna y comprobarás que esa afirmación no tiene sentido)

No te pierdas nuestro vídeo explicativo:




En conclusión: La razón por la que vemos siempre la misma cara de la Luna es que gira sobre sí misma con la misma velocidad angular que gira alrededor de la Tierra, es decir, tal como ha quedado claro en el vídeo, la Luna da la vuelta a la Tierra de forma sincronizada con la vuelta que da sobre sí misma. 

Pero ¿a qué se debe esta sincronización?

La gravedad de la Luna es más fuerte cuanto más cerca está de la Tierra. Esto provoca que el agua de los océanos y también la corteza terrestre se abomben hacia arriba cuando la Luna está sobre ellas y se abomben también, por inercia, en el lado opuesto de la Tierra, aunque menos. La Luna también se abomba. Todos estos "tira y afloja" o sincronización entre la Tierra y la Luna llamados efecto gradiente gravitatorio, a lo largo del tiempo, ha frenado la rotación de la Luna hasta conseguir que veamos siempre la misma cara.

(La mayoría de los satélites regulares presentan este fenómeno respecto a sus planetas)



Esta sincronización sigue produciéndose de forma que poco a poco la rotación de la Tierra también se está frenando. Eso significa que llegará un momento en un futuro muy lejano en el que la rotación de la Tierra y la de la Luna queden completamente sincronizadas

...entonces ¡la Tierra también enseñará una sola cara a la Luna!

...entonces llegará un tiempo muy lejano en el que la Luna y la Tierra queden completamente sincronizadas

...entonces ¡los días serán mucho más largos!...¡¡unos 50 días más largos!!

En el transcurso del tiempo la parte visible tiene 4 km más de radio que la parte no visible, estando el centro de gravedad lunar desplazado del centro lunar 1,8 km hacia la Tierra.


Hasta 1959 los humanos no vieron cómo era la cara oculta de la luna, cuando la nave rusa Luna 3 capturó la primera imagen:

LUNA 3 NAVE RUSA

 En el 2015, 56 años después, la NASA acaba de hacer pública una fotografía que permite apreciarla desde una nueva perspectiva: iluminada por el Sol. La imagen fue tomada desde el satélite Deep Space Climate Observatory (DSCOVR). Su cámara EPIC (Earth Polychromatic Imaging Camera) inmortalizó la Luna pasando por delante de la Tierra.

imagen nunca vista de la cara oculta de la Luna




PREGUNTA 2 DE LA ABUELA
Ahora analiza cómo ves la luna desde la tierra: luna llena, media luna... ¿Por qué la vemos así?  ( Continua el ejercicio anterior iluminado a ambas personas desde un punto que sería el Sol)




Si realizaste el ejercicio habrás podido reconocer como las fases de la Luna son el resultado del cambio de visibilidad de la cara iluminada al trasladarse nuestro satélite en torno a la Tierra. Excepto en los eclipses de Luna, el Sol ilumina siempre la mitad de la Luna (aunque desde la tierra siempre veamos la misma cara, el sol no ilumina siempre la misma mitad). Por eso, desde la Tierra vemos según el momento del mes un trozo distinto de la Luna (fases de la Luna: nueva, cuarto creciente, llena y cuarto menguante) . Sin embargo, nos muestra siempre los mismos valles y cráteres sobre su superficie, es decir, la misma cara:

A medida que pasan los días, la Luna va creciendo. Primero aparece como una c invertida en el hemisferio norte y una c en el hemisferio sur que va aumentando su grosor e iluminando cada vez más superficie del satélite.

Desde la perspectiva de un espectador situado en la Tierra, la Luna se va separando del Sol y escondiéndose tras el horizonte cada día más tarde que el Sol por lo que podemos ver la Luna de día, por la tarde y al anochecer.

Luego, la Luna sigue rotando alrededor de la Tierra y entra en fase menguante. En esa fase, la Luna irá apareciendo por el horizonte cada vez más tarde desde que el Sol se escondió”. Por eso, vemos la Luna de madrugada y por la mañana.

Llega un momento en el que la Luna vuelve a esconderse en el horizonte a la vez que el Sol, es la Luna Nueva y arranca con ella un nuevo ciclo.
La Luna nueva se produce cuando ésta se sitúa entre la Tierra y el Sol. Sucede porque la Luna y el Sol salen mas o menos a la misma hora. La Luna nueva es una especie de eclipse pero no con todos los acontecimientos necesarios. La cara iluminada de la Luna es la cara oculta,es decir, la Luna brilla por efecto del Sol pero la cara nos mira a nosotros permanece oscura. 


¿Por qué cada día vemos la Luna más tarde?

El hecho de que la Luna salga aproximadamente una hora más tarde cada día se explica conociendo la órbita de la Luna alrededor de la Tierra. La Luna completa una vuelta alrededor de la Tierra aproximadamente en unos 28 días. (Si después quieres saber a qué hora exacta sale hoy o los próximos días puedes verlo en este CALENDARIO LUNAR)

Si la Tierra no rotase sobre su propio eje, sería muy fácil detectar el movimiento de la Luna en su órbita. Este movimiento hace que la Luna avance alrededor de 12° en el cielo cada día. Si la Tierra no rotara, lo que se vería sería la Luna cruzando la bóveda celeste de oeste a este durante dos semanas, y luego estaría 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 (la dirección de giro es también hacia el este). Así, cada día le lleva a la Tierra más minutos para estar de frente con la Luna nuevamente (lo cual significa que se puede ver la Luna en el cielo). El giro de la Tierra y el movimiento orbital de la Luna se combinan, de tal forma que la salida de la Luna se retrasa un tiempo cada día. ¿Cuánto tiempo se retrasa cada día? Lo vemos en la siguiente pregunta:


Teniendo en cuenta que la Luna tarda aproximadamente 28 días en completar su órbita alrededor de la Tierra, y ésta tarda 24 horas en completar una revolución alrededor de su eje, intenta calcular el "retraso" diario de la Luna

Mientras que en 24 horas la Tierra habrá realizado una revolución completa, la Luna sólo habrá recorrido un 1/28 de su órbita alrededor de la Tierra, lo cual expresado en grados de arco da:



Si ahora se calcula el tiempo que la Tierra en su rotación tarda en recorrer este arco,


(aproximadamente 51 minutos que la Luna retrasa su salida cada día)

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.



¿ Por qué cuando la Luna pasa de Nueva a Creciente, se llega a ver todo el disco lunar a pesar de estar en sombra?


Si estuviésemos en la Luna cuando empieza a ser creciente, la Tierra la veríamos en la fase llena. Cuando observamos el disco lunar en sombra y sólo vemos un poco de la Luna iluminada por el Sol, es debido a que la Tierra al estar llena en ese momento, actúa como cuando la Luna llena ilumina nuestras noches, es decir, podemos ver el disco en sombra gracias a la luz que recibe de la Tierra reflejada del Sol.

PREGUNTA 3 DE LA ABUELA

¿Crees que se verá la misma imagen de la luna desde distintos puntos de la tierra?
¿y crees que desde cualquier punto de la tierra la vemos desplazarse en la misma dirección?  
Estas dos preguntas de momento las dejaremos para resolver entre todos en el FORO

PREGUNTA 4 DE LA ABUELA Siempre relacionamos la luna con la noche. Sin embargo durante el día a veces vemos la luna, pero ¿la vemos siempre en la misma fase? ¿Sí? ¿No? ¿Qué fases podemos contemplar de día y cuales de noche? (Intenta visualizarlo ayudándote del ejemplo anterior)

Algunas veces, por la mañana o por la tarde miramos hacia el cielo y en pleno día vemos la Luna blanca sobre el cielo azul. La llamamos Luna de día y se produce como parte del ciclo natural de rotación y traslación de la Luna y la Tierra. A pesar de ser algo muy habitual y común nos llama la atención.La Luna órbita en torno a la Tierra y de acuerdo a esto su ángulo de posición con respecto al Sol cambia constantemente. De hecho, hay un sólo día en que la Luna aproximadamente es visible sólo durante la noche y es durante el plenilunio o luna llena. El resto de la lunación es visible parte durante el día y parte durante la noche:

- La luna llena solo se ve de noche.

- La luna nueva tendría que poder verse de día pero no se ve porque el sol ilumina toda la   bóveda celeste y no nos permite verla al igual que no podemos ver las estrellas de día.
- El cuarto creciente se ve al atardecer y por la noche.
- El cuarto menguante al amanecer y por la mañana.


PREGUNTA EXTRA!! LAS MAREAS Y LA LUNA
¿Sabes por qué razón se producen las mareas y sube y baja el nivel del mar?
¿Cuántas veces crees que se producirá la subida del mar? ¿Crees que subirá siempre a la misma hora? ¿Sí? ¿No? ¿Por qué?

La gravedad de la Luna y la del Sol son la causa de las mareas y de las subidas/bajadas del nivel del mar, aunque el Sol ejerce menor gravedad porque aunque sea más grande que la Luna está más lejos- Ver en el blog: GRAVEDAD). 
La gravedad de la Luna es más fuerte cuanto más cerca está de la Tierra  lo cual provoca que las mareas y también la corteza terrestre se abomben hacia arriba cuando la Luna está sobre ellas y se abombe, por inercia, en el lado opuesto de la Tierra, por inercia, aunque menos. Por eso se producen dos mareas altas al día:
- cuando tenemos a la Luna sobre nosotros
- cuando tenemos a la Luna en el lado opuesto
Pero las mareas no se producen siempre a la misma hora del día, ya que la Luna no aparece siempre a las mismas horas.
Cuando el Sol y la Luna se alinean al mismo lado o al lados opuestos de la Tierra las mareas aún son mayores.




LOS ECLIPSES DE LUNA Y DE SOL

Ver_video_retransmisión_NASA_Eclipse_Lunar_de_anoche


No te pierdas todas las preguntas de la abuela y las respuestas sobre los eclipses en el siguiente vídeo:


PREGUNTA 5 DE LA ABUELA PREGUNTA 1 VIDEO ECLIPSES
LOS ECLIPSES: Habrás oído hablar de eclipse solar (la Luna oculta el Sol desde la perspectiva de la Tierra) y eclipse lunar (la tierra tapa la luz del sol y la luna se ve rojita debido a nuestra atmosfera). Vamos a analizarlo bien con más preguntas:
En un eclipse solar ¿por qué la Luna nos tapa el sol si éste es muchísmo más grande que ella?



La distancia orbital de la Luna, cerca de treinta veces el diámetro de la Tierra, hace que se vea en el cielo con el mismo tamaño que el Sol y permite que la Luna cubra exactamente al Sol en los eclipses solares totales.

PREGUNTA 6 DE LA ABUELA PREGUNTA 3 VIDEO ECLIPSES
¿Por qué no sucede un eclipse lunar todos los meses en lugar de haber luna llena?
¿Por qué no sucede un eclipse solar todos los meses en lugar de haber luna nueva?





PREGUNTA 7 DE LA ABUELA PREGUNTA 2 VIDEO ECLIPSES
Cuando dicen que hay un eclipse SOLAR total solemos pensar que se oscurece toda la tierra, verdad. Pero no ¿A qué crees que se refieren al llamarle ECLIPSE TOTAL?






Esta es una imagen animada en la cual se observa la sombra de la Luna y su trayectoria en el mapa durante un eclipse solar (13/09/2015). Sólo las regiones sombreadas por la Luna podrán ver este eclipse parcial del Sol. La fecha y hora mostradas en esta imagen son fecha y hora internacional.


En vercalendario dispones de toda la información detallada y actualizada de los próximos eclipses lunares y solares, y de las distintas fases de la Luna de cada mes en cada país.



Haz el ejercicio de simulación que hemos estado sugiriéndote y observa en qué lugar se produce un eclipse solar y qué posición se produce un eclipse lunar y piensa. ¿Un eclipse solar lo puedes observar de día o de noche? ¿Y un eclipse lunar?

Si has observado bien deducirás que un eclipse solar se produce de día, de forma que si cuando se produce estoy en una región en la que es de noche no lo veré. 
Un eclipse lunar lo podemos observar desde la parte sombreada de la Tierra, de manera que si cuando se produce estoy en una región en la que es de día no lo veré.


PREGUNTA 8 DE LA ABUELA PREGUNTA 4 VIDEO ECLIPSES
¿Qué crees que dura más tiempo un eclipse solar total en una determinada zona o un eclipse lunar?




En un eclipse solar la Luna hace sombra solo en una zona, en cada sitio a una hora diferente. 
Un eclipse lunar puede durar horas mientras que un eclipse solar total puede durar 7 minutos máximo en una determinada zona.







¿Qué es una superluna?
La superluna es la coincidencia de una luna nueva o llena y el momento en que la Luna está más cerca a La Tierra durante el año. Se le llama perigeo de la Luna al punto de menor distancia entre la Luna y la Tierra. Debido a que la superluna está muy cercana a La Tierra, esta luce aparentemente más brillante y agrandada hasta un 14%.

La próxima superluna ocurrirá el día Lunes, 28 de Septiembre de 2015 durante luna llena y a una distancia aproximada de 356,876 kms del centro de La Tierra.

En vercalendario puedes ver una tabla que muestra las fechas de las últimas y próximas superlunas desde el año 2015 al 2020



PREGUNTA 8 DE LA ABUELA
Por último, unas incongruencias que tal vez tú también veas: 
¿Por qué dicen que la Luna es más antigua que la Tierra si se supone que es un pedazo de ella?

Hay varias teorías sobre la formación de la Luna. Una de las más aceptadas es como consecuencia de la materia expulsada de la Tierra por los impactos producidos por un gran meteorito. Esta materia en órbita alrededor de la Tierra se junto progresivamente y dio origen a la luna. Esta es una explicación (muy escueta), otra de las teorías nos explica que, basándose en que la Luna tiene rocas distintas a la Tierra, son dos cuerpos que se formaron en lugares distintos del sistema solar, con el tiempo, la Luna pasó cerca de la Tierra y ésta quedó atrapada dentro de su campo gravitatorio.

Gracias al descubrimiento por parte de un equipo internacional de científicos de un“reloj geológico” basado en las mediciones del interior de la Tierra y las simulaciones por ordenador del disco protoplanetario del que se formaron posteriormente la Tierra y otros planetas, ha podido determinarse la edad exacta de la Luna.

Según las mediciones geoquímicas de los investigadores tras descubrir una relación entre el tiempo en que la Tierra fue golpeada por un objeto del tamaño de Marte para crear la Luna y la cantidad de material añadido a la Tierra después de ese impacto, que la Luna tiene entre 95 y 35 millones de años tras el inicio del sistema solar.





Para saber si lo has entendido todo sobre la Luna te sugiero esta web de astronomía para comprobar que lo tienes todo claro. Es un recurso tic que no tiene desperdicio y si quieres saber sobre el fenómeno tan controvertido LUNA AZUL, sucedido el 15 de Julio de 2015 y que volverá a ocurrir en el 2018 pasa a esta entrada de mi blog LA LUNA AZUL ES TAN MÁGICA? o ver directamente la explicación en vídeo ¿ESPERABAS VERLA AZUL?





2 comentarios:

  1. me parece muy buena tus explicaciones. Por fin pude entender.te felicito
    segui asi, tus videos son muy claros, lo voy a recomendar.gracias

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