La Luna tiene una cola parecida a la de un cometa. Todos los meses lanza un rayo alrededor de la Tierra.

Un artículo recientemente publicado en el New York Times da cuenta de un descubrimiento en el que ha intervenido un instrumento instalado en el CASLEO.

“Casi parece algo mágico”, dijo uno de los astrónomos involucrados en el estudio del fenómeno lunar.

Por Robin George Andrews.
4 de marzo de 2021, 10:36 a.m.

[Traductor: Dr. Luis Mammana].

En la animación [que se muestra en el artículo], se observa cómo los átomos de sodio expulsados ​​de la superficie lunar se ven afectados a medida que la Luna orbita al planeta Tierra.

Carl Sagan dijo una vez que la Tierra no es más que una "mota de polvo suspendida en un rayo de sol". Probablemente estaría encantado de saber que, en la época de la Luna Nueva, la Tierra es una mota de polvo suspendida en la cola de una luna.

La Luna, que carece de una atmósfera que la proteja, está constantemente bajo ataque de meteoritos. Cuando éstos bombardean su superficie volcánica, los átomos de sodio son eyectados a grandes alturas, quedando así a merced del viento solar que los arrastra en sentido contrario al Sol, creando una estructura en forma de cola extendida.

"Hace que la Luna parezca un cometa", dijo Jeffrey Baumgardner, científico del Centro de Física Espacial de la Universidad de Boston y lider del equipo que realizó este estudio, [que incluye al científico argentino Carlos Martinis. N del T.]. Y agregó: "Hay un flujo de materia que se desprende de ella".

Durante unos días cada mes, cuando la Luna Nueva orbita entre la Tierra y el Sol, esta cola parecida a la de un cometa, empolva el lado de nuestro mundo que mira hacia el Sol. La gravedad de nuestro planeta “aprieta” esa corriente de sodio, estrechándola en un rayo invisible a simple vista, que envuelve a la atmósfera de la Tierra y se dispara al espacio desde el lado opuesto de nuestro planeta.

Este rayo de Luna se puede ver con cámaras especiales como un punto en el cielo crepuscular. A veces parece más brillante, a veces más tenue. Desde que se vieron por primera vez la cola y su rayo a fines de la década de 1990, los científicos se han estado preguntando qué controla el brillo del rayo. Como se informó el miércoles en un estudio publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets, 14 años de observaciones sugieren que los meteoritos, particularmente los más grandes y veloces que bombardean la Luna al azar, pueden explicar qué controla su parpadeo.

“¿Tiene esto una aplicación práctica? Probablemente no", dijo Baumgardner. Esta investigación fue impulsada nada más que por curiosidad, dijo, un deseo de simplemente aprender más sobre esa hermosa perla volcánica en el cielo y su desconcertante rayo de Luna. "Creo que es muy bueno", dijo Sarah Luettgen, estudiante de la Universidad de Boston y coautora del estudio. "Casi parece algo mágico", agregó.

La Universidad de Boston ha instalado varias cámaras de imágenes de todo el cielo (All-Sky-Imaging cameras), -esencialmente lentes tipo “ojo de pescado” que ven todo el cielo visible- alrededor del mundo. Diseñadas originalmente para detectar auroras, pueden ver el sodio en la atmósfera de la Tierra con un filtro. Comúnmente lo observan cuando los meteoritos se queman antes de llegar a la superficie terrestre.

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Izquierda: Ejemplo de una imagen adquirida por una All-Sky camera. En este caso, tomada con la Cámara Todo-Cielo instalada por la Universidad de Boston en el CASLEO (cuyo científico responsable es el Dr. Carlos Martinis), donde se muestra el cielo que se ve desde nuestro observatorio en una noche de primavera. A la derecha, una explicación de lo que se ve en ella [por este link ud. podrá acceder durante la noche a la imagen de la cámara All-Sky del CASLEO, que le mostrará el cielo que se ve desde nuestro observatorio en ese momento, en tiempo real [Imagen y texto añadido a este artículo por el traductor].

En noviembre de 1998, durante el pico de la lluvia de meteoritos de las Leónidas, un equipo que trabajaba con una de esas cámaras en el Observatorio McDonald en Fort Davis, Texas, EEUU, esperaba ver las llamaradas de sodio. Se quedaron perplejos cuando, justo después del pico, una mancha de sodio persistió en el cielo durante tres noches. Esa mancha, que aparece en la parte del mundo que mira en dirección opuesta al Sol, se iluminaba más a medida que se acercaba la Luna Nueva y luego se desvaneció rápidamente.

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Observaciones y modelado de la cola de sodio de la Luna (y su “mancha” puntual en el cielo) descubierta en el Observatorio McDonald la noche del 19 de noviembre de 1998:

Arriba a la izquierda: Vemos una imagen de todo el cielo obtenida con una cámara All-Sky, en la que se aprecia la región del cielo iluminada con el rayo de Luna de Na. A su derecha, vista ampliada de dicha región. Abajo a la izquierda: Resultados de la simulación (a escala) que muestran una fuente de chisporroteo lunar mejorada el 17 de noviembre, que conduce a una nube de átomos de Na que pasan por la Tierra el 19 de noviembre, enfocados gravitacionalmente en el punto de la cola. (Reproducido de: Smith et al., 2001) [Imagen y texto del trabajo original, añadido a este artículo por el traductor].

Después de un trabajo adicional, incluyendo modelos que simulaban de dónde podría provenir la mancha de sodio, el equipo concluyó que debe ser el resultado de la formación de una cola de sodio -similar a la de un cometa-, que se extiende al menos unos 800.000 km más allá de la Luna [esto es, el doble de la distancia Tierra-Luna. N.del T.].

Esa cola puede estar rociando el mundo con sodio, pero es extremadamente tenue, por lo que no hay posibilidad de que la “caspa” de polvo lunar se acumule en nuestras cabezas, dijo Luke Moore, científico investigador principal de la Universidad de Boston y coautor del estudio.

La mancha lunar de noviembre de 1998 apareció particularmente brillante después del pico de la lluvia meteórica de las Leónidas. También se vio durante otras lunas nuevas sin lluvias de meteoritos concurrentes, pero fue más débil. Por lo tanto, los científicos sospecharon que estos impactos de lluvia de meteoritos estaban desprendiendo suficiente sodio para alimentar una mancha particularmente luminosa.

Pero la All-Sky-Imaging Camera instalada por la Universidad de Boston en el Observatorio Astronómico El Leoncito (CASLEO), en Argentina, que tomó 21.000 imágenes de la Luna entre 2006 y 2019, cuenta una historia ligeramente diferente.

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Observaciones desde el Observatorio El Leoncito en la noche del 28 de abril de 2006.

(a) Izquierda: Imagen All-Sky tomada a traves de un filtro de sodio para que pueda resaltarse la “mancha lunar de sodio” (Sodium Moon Spot) (entre el planeta Júpiter y la brillante estrella Spica). En la parte inferior izquierda podemos observar a la Vía Láctea. (b) Derecha: Resultado de restar una imagen de filtro de control, para eliminar todos los objetos, excepto la “mancha lunar de sodio” [Imagen y texto del trabajo original, añadido a este artículo​ por el traductor].

Las lluvias anuales de meteoritos, como las Leónidas (una de las más intensas), pueden coincidir con una mancha [de sodio] lunar más brillante. Pero este no es siempre el caso, tal vez porque sus impactos no siempre son lo suficientemente energéticos como para arrojar el sodio lunar lo suficientemente lejos de su superficie, como para que pueda contribuir a la cola y a su mancha lunar.

Los impactos meteóricos esporádicos, aquellos que no aparecen en lluvias meteóricas regulares, tienen una correlación más fuerte con el brillo de la mancha lunar. Esto posiblemente se deba a que pueden ser más masivos, más rápidos y pueden chocar con la Luna de frente, lo que significa que son capaces de expulsar más sodio a órbitas más altas.

Según James O'Donoghue (científico planetario de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón pero que no es parte del equipo), si un asteroide de un tamaño adecuado se estrellara contra la Luna con suficiente fuerza, podría eliminar suficiente sodio como para producir un rayo de Luna que cualquiera podría ver a simple vista. A lo que Baumgardner agregó, que si pudiera observarlo, "sería un parche de luz borrosa del tamaño de las estrellas del cinturón de Orión".

Por mas que sea invisible, saber que la Tierra tiene un rayo de Luna, alimentado por impactos meteóricos en su superficie, es suficientemente satisfactorio -un recordatorio del dinamismo de la Luna-.

"Creo que definitivamente lo damos por sentado", concluyó el Dr. O'Donoghue.

(Ver artículo publicado en el New York Times: https://www.nytimes.com/2021/03/04/science/moon-tail-beam.html - Adaptación y traducción: Carlos Martinis y Luis Mammana)