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Selenografía

Topografía de la Luna medida desde el altímetro láser Lunar Orbiter de la misión Lunar Reconnaissance Orbiter, referenciada a una esfera de radio 1737,4 km
Topografía de la Luna.
Modelo STL 3D de la Luna con exageración de elevación de 10× renderizado con datos del altímetro láser Lunar Orbiter del Lunar Reconnaissance Orbiter

La selenografía es el estudio de la superficie y las características físicas de la Luna (también conocida como geografía de la Luna , o selenodesia ). [1] Al igual que la geografía y la areografía , la selenografía es una subdisciplina dentro del campo de las ciencias planetarias . Históricamente, la principal preocupación de los selenógrafos era mapear y nombrar el terreno lunar identificando mares , cráteres , cadenas montañosas y otras características diversas. Esta tarea quedó prácticamente terminada cuando se obtuvieron imágenes de alta resolución de los lados cercano y lejano de la Luna mediante naves espaciales en órbita durante la era espacial temprana. Sin embargo, algunas regiones de la Luna siguen siendo de mala calidad (especialmente cerca de los polos) y la ubicación exacta de muchas características (como la profundidad de los cráteres ) es incierta por varios kilómetros. Hoy en día, la selenografía se considera una subdisciplina de la selenología , a la que a menudo se hace referencia simplemente como "ciencia lunar". La palabra selenografía se deriva de la palabra griega Σελήνη (Selene, que significa Luna) y γράφω graphō, que significa escribir.

Historia

"Lunar Day", del libro Recreations in Astronomy de HD Warren DD, 1879. Un estudio posterior demostró que las características de la superficie son mucho más redondeadas debido a una larga historia de impactos.

La idea de que la Luna no es perfectamente lisa se origina al menos hacia c.  450 a. C. , cuando Demócrito afirmó que las "elevadas montañas y los valles huecos" de la Luna eran la causa de sus marcas. [2] Sin embargo, no fue hasta finales del siglo XV d.C. que comenzó la selenografía seria. Alrededor del año 1603 d. C., William Gilbert hizo el primer dibujo lunar basado en la observación a simple vista. Pronto siguieron otros, y cuando se inventó el telescopio , se hicieron dibujos iniciales de poca precisión, pero poco después se mejoraron junto con la óptica . A principios del siglo XVIII, se midieron las libraciones de la Luna, lo que reveló que más de la mitad de la superficie lunar era visible para los observadores desde la Tierra. En 1750, Johann Meyer produjo el primer conjunto confiable de coordenadas lunares que permitió a los astrónomos localizar características lunares. [ cita necesaria ]

El mapeo lunar se volvió sistemático en 1779 cuando Johann Schröter comenzó a observar y medir meticulosamente la topografía lunar . En 1834, Johann Heinrich von Mädler publicó el primer cartógrafo (mapa) grande de la Luna, compuesto por 4 hojas, y posteriormente publicó La selenografía universal . [3] Todas las mediciones lunares se basaron en la observación directa hasta marzo de 1840, cuando JW Draper, utilizando un reflector de 5 pulgadas, produjo un daguerrotipo de la Luna e introdujo así la fotografía en la astronomía . Al principio, las imágenes eran de muy mala calidad, pero, como ocurrió con el telescopio 200 años antes, su calidad mejoró rápidamente. En 1890, la fotografía lunar se había convertido en una subdisciplina reconocida de la astronomía.

Fotografía lunar

El siglo XX fue testigo de más avances en la selenografía. En 1959, la nave espacial soviética Luna 3 transmitió las primeras fotografías de la cara oculta de la Luna , dando la primera visión de la misma en la historia. Estados Unidos lanzó las naves espaciales Ranger entre 1961 y 1965 para fotografiar la superficie lunar hasta el instante en que impactaron contra ella, los Lunar Orbiters entre 1966 y 1967 para fotografiar la Luna desde órbita, y los Surveyors entre 1966 y 1968 para fotografiar y aterrizar suavemente en ella. la superficie lunar. Los Lunokhods 1 (1970) y 2 (1973) soviéticos recorrieron casi 50 km de la superficie lunar, tomando fotografías detalladas de la superficie lunar. La nave espacial Clementine obtuvo el primer cartógrafo (mapa) casi global de la topografía lunar , y también imágenes multiespectrales . Las sucesivas misiones transmitieron fotografías de resolución cada vez mayor.

Topografía lunar

La Luna ha sido medida mediante los métodos de altimetría láser y análisis de imágenes estéreo , incluidos datos obtenidos durante varias misiones. La característica topográfica más visible es la gigantesca cuenca Aitken del Polo Sur, en el lado opuesto , que posee las elevaciones más bajas de la Luna. Las elevaciones más altas se encuentran justo al noreste de esta cuenca, y se ha sugerido que esta área podría representar gruesos depósitos de eyecciones que se emplazaron durante un evento de impacto oblicuo entre el Polo Sur y la cuenca Aitken. Otras grandes cuencas de impacto, como maria Imbrium , Serenitatis , Crisium , Smythii y Orientale , también poseen elevaciones regionales bajas y bordes elevados .

Otra característica distintiva de la forma de la Luna es que las elevaciones son en promedio unos 1,9  km más altas en la cara oculta que en la cara visible. Si se supone que la corteza está en equilibrio isostático y que la densidad de la corteza es la misma en todas partes, entonces las elevaciones más altas estarían asociadas con una corteza más gruesa. Utilizando datos de gravedad, topografía y sísmica , se cree que la corteza tiene un espesor promedio de unos 50 ± 15 km , siendo la corteza del lado lejano en promedio unos 15 km más gruesa que la del lado cercano. [4] [ fuente obsoleta ]

Cartografía lunar y toponimia.

Mapa de la Luna de Johannes Hevelius (1647)

La ilustración más antigua conocida de la Luna fue encontrada en una tumba de corredor en Knowth , condado de Meath , Irlanda . La tumba data del 3330-2790 a.C. mediante carbono . [5] Leonardo da Vinci realizó y anotó algunos bocetos de la Luna en c. 1500. William Gilbert hizo un dibujo de la Luna en el que denominó una docena de características de la superficie a finales del siglo XVI; fue publicado póstumamente en De Mondo Nostro Sublunari Philosophia Nova . Después de la invención del telescopio , Thomas Harriot (1609), Galileo Galilei (1609) y Christoph Scheiner (1614) también hicieron dibujos. [6]

Las denominaciones de las características de la superficie de la Luna, basadas en la observación telescópica, fueron hechas por Michael van Langren en 1645. Muchas de sus denominaciones eran claramente católicas , denominando cráteres en honor a la realeza católica y cabos y promontorios en honor a los santos católicos . Los mares lunares eran denominados en latín para mares y océanos terrestres. Los cráteres menores recibieron el nombre de astrónomos, matemáticos y otros eruditos famosos.

Un estudio de la Luna a partir de la Micrographia de Robert Hooke de 1665

En 1647, Johannes Hevelius produjo la obra rival Selenographia , que fue el primer atlas lunar. Hevelius ignoró la nomenclatura de Van Langren y en su lugar denominó la topografía lunar según las características terrestres, de modo que los nombres de las características lunares correspondían a los topónimos de sus homólogos geográficos terrestres, especialmente porque estos últimos fueron denominados por las antiguas civilizaciones romana y griega . Este trabajo de Hevelius influyó en los astrónomos europeos contemporáneos, y la Selenographia fue la referencia estándar en selenografía durante más de un siglo.

Giambattista Riccioli , SJ , un sacerdote y erudito católico que vivió en el norte de Italia, fue el autor del esquema actual de nomenclatura lunar latina . Su Almagestum novum se publicó en 1651 como resumen del pensamiento astronómico vigente en ese momento y de los desarrollos recientes. En particular, esbozó los argumentos a favor y en contra de varios modelos cosmológicos, tanto heliocéntricos como geocéntricos. Almagestum Novum contenía material de referencia científica basado en el conocimiento contemporáneo, y los educadores contemporáneos de toda Europa lo utilizaron ampliamente. Aunque este manual de astronomía hace tiempo que fue reemplazado, su sistema de nomenclatura lunar se utiliza aún hoy.

Las ilustraciones lunares del Almagestum novum fueron dibujadas por un compañero educador jesuita llamado Francesco Grimaldi, SJ . La nomenclatura se basó en una subdivisión de la superficie lunar visible en octantes que fueron numerados en estilo romano del I al VIII. El octante I hizo referencia a la sección noroeste y los octantes posteriores procedieron en el sentido de las agujas del reloj en alineación con las direcciones de la brújula. Así, el Octante VI estaba al sur e incluía los cráteres Clavius ​​y Tycho .

La nomenclatura latina tenía dos componentes: el primero denominaba las características generales de terrae (tierras) y maria (mares) y el segundo denominaba los cráteres. Riccioli fue autor de topónimos lunares derivados de los nombres de diversas condiciones, incluidas las climáticas, cuyas causas se atribuyeron históricamente a la Luna. Así estaban los mares de las crisis ("Mare Crisium"), de la serenidad ("Mare Serenitatis") y de la fertilidad ("Mare Fecunditatis"). También estaban los mares de lluvia ("Mare Imbrium"), de nubes ("Mare Nubium") y de frío ("Mare Frigoris"). Las características topográficas entre las marías se denominaban de manera comparable, pero eran opuestas a los topónimos de las marías . Así estaban las tierras de la esterilidad ("Terra Sterilitatis"), del calor ("Terra Caloris") y de la vida ("Terra Vitae"). Sin embargo, estos nombres para las regiones montañosas fueron reemplazados en cartografías (mapas) posteriores. Consulte la Lista de características de la Luna para obtener una lista completa.

Muestras de mapas lunares en el Selenetopographische Fragmente de Johann Hieronymus Schröter .

Muchos de los cráteres fueron denominados tópicamente según el octante en el que se ubicaban. Los cráteres de los octantes I, II y III se denominaron principalmente basándose en nombres de la antigua Grecia , como Platón , Atlas y Arquímedes . Hacia la mitad de los octantes IV, V y VI los cráteres fueron denominados basándose en nombres del antiguo Imperio Romano , como Julio César , Tácito y Taruncio . Hacia la mitad sur del cartógrafo lunar (mapa) los cráteres fueron denominados en honor a eruditos, escritores y filósofos de la Europa medieval y las regiones árabes. Los extremos exteriores de los Octantes V, VI, y VII, y todo el Octante VIII fueron denominados en honor de contemporáneos de Giambattista Riccioli . Los rasgos del Octante VIII también fueron denominados en honor a Copérnico , Kepler y Galileo . Estas personas fueron "desterradas" lejos de los "antiguos", como un gesto hacia la Iglesia católica . [ cita necesaria ] Muchos cráteres alrededor del Mare Nectaris fueron denominados en honor a santos católicos de acuerdo con la nomenclatura de Van Langren. Todos ellos, sin embargo, estaban relacionados de alguna manera con la astronomía . Cartografías (mapas) posteriores eliminaron el "St." de sus topónimos .

La nomenclatura lunar de Giambattista Riccioli fue ampliamente utilizada después de la publicación de su Almagestum Novum , y muchos de sus topónimos se utilizan actualmente. El sistema era científicamente inclusivo y se consideraba de estilo elocuente y poético y, por lo tanto, atraía ampliamente a sus contemporáneos. También era fácilmente extensible con nuevos topónimos para funciones adicionales. Así reemplazó la nomenclatura de Van Langren y Hevelius.

Posteriormente, astrónomos y cartógrafos lunares aumentaron la nomenclatura con topónimos adicionales . El más notable entre estos contribuyentes fue Johann H. Schröter , quien publicó un cartógrafo (mapa) muy detallado de la Luna en 1791 titulado Selenotopografisches Fragmenten . La adopción por parte de Schröter de la nomenclatura de Riccioli la perpetuó como la nomenclatura lunar universalmente estándar. Una votación de la Unión Astronómica Internacional (IAU) en 1935 estableció la nomenclatura lunar de Riccioli , que incluía 600 topónimos lunares, como universalmente oficial y doctrinal.

Posteriormente, la IAU amplió y actualizó la nomenclatura lunar en la década de 1960, pero los nuevos topónimos se limitaron a topónimos que honraban a científicos fallecidos. Después de que una nave espacial soviética fotografiara la cara oculta de la Luna, muchas de las características recién descubiertas fueron denominadas en honor a los científicos e ingenieros soviéticos. La IAU asignó todos los nuevos topónimos lunares posteriores. Algunos cráteres fueron denominados en honor a los exploradores espaciales .

Cráteres de satélite

Johann H. Mädler fue el autor de la nomenclatura de los cráteres de satélite. Los cráteres secundarios que rodean un cráter principal fueron identificados por una letra. Estos cráteres subsidiarios eran normalmente más pequeños que el cráter con el que estaban asociados, con algunas excepciones. A los cráteres se les podrían asignar las letras "A" a "Z", omitiendo la "I". Debido a que la gran mayoría de los topónimos de los cráteres eran masculinos, los cráteres mayores fueron denominados genéricamente cráteres " patronímicos ".

La asignación de las letras a los cráteres de los satélites fue originalmente algo aleatoria. Por lo general, las letras se asignaban a los cráteres en orden de importancia y no de ubicación. La prioridad dependía del ángulo de iluminación del Sol en el momento de la observación telescópica, que podía cambiar durante el día lunar. En muchos casos las asignaciones fueron aparentemente aleatorias. En varios casos, el cráter satélite estaba situado más cerca de un cráter importante con el que no estaba asociado. Para identificar el cráter patronímico, Mädler colocó la letra de identificación al lado del punto medio de la característica más cercana al cráter principal asociado. Esto también tenía la ventaja de permitir la omisión de los topónimos de los cráteres principales en los cartógrafos (mapas) cuando se etiquetaban sus características subsidiarias.

Con el tiempo, los observadores lunares asignaron un epónimo a muchos de los cráteres de los satélites . La Unión Astronómica Internacional (IAU) asumió la autoridad para denominar los accidentes lunares en 1919. La comisión para denominar estos accidentes adoptó formalmente la convención de utilizar letras romanas mayúsculas para identificar cráteres y valles.

Cuando en 1966 estuvieron disponibles cartografías (mapas) adecuadas de la cara oculta de la Luna, Ewen A. Whitaker denominó las características de los satélites basándose en el ángulo de su ubicación en relación con el cráter principal con el que estaban asociados. Un cráter satélite ubicado al norte del cráter principal fue identificado como "Z". Luego, el círculo completo de 360° alrededor del cráter principal se subdividió uniformemente en 24 partes, como un reloj de 24 horas. A cada ángulo de "hora", que corre en el sentido de las agujas del reloj, se le asignó una letra, comenzando con la "A" a la 1 en punto. Se omitieron las letras "I" y "O", lo que resultó en sólo 24 letras. Así, un cráter al sur de su cráter principal fue identificado como "M".

Elevación de referencia

Obviamente, la Luna carece de un nivel medio del mar que pueda utilizarse como dato vertical . El altímetro láser Lunar Orbiter (LOLA) del USGS , un instrumento del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA, emplea un modelo de elevación digital (DEM) que utiliza el radio lunar nominal de 1.737,4 km (1.079,6 millas). [7]El selenoide (el geoide de la Luna) ha sido medido gravimétricamente por los satélites gemelos GRAIL . [8]

Mapas lunares históricos.

Mapa de la Luna del Andrees Allgemeiner Handatlas (1881) de Richard Andree

Los siguientes mapas y atlas lunares históricamente notables están ordenados cronológicamente por fecha de publicación.

Galerías

Luna - Oceanus Procellarum ("Océano de tormentas")

Ver también

Referencias

Citas

  1. ^ Diccionario de términos militares y asociados (2005). "selenodesia" ( La selenodesia es "esa rama de las matemáticas aplicadas que determina, mediante observación y medición, las posiciones exactas de los puntos y las figuras y áreas de grandes porciones de la superficie lunar, o la forma y el tamaño de la luna") . Departamento de Defensa de EE. UU. y Diccionario gratuito (en línea) . Consultado el 20 de junio de 2010 .
  2. ^ Neison, Edmundo; Nevill, Edmund Neville (1876). La Luna y el estado y configuraciones de su superficie. Longmans, Green y compañía. pag. 81. demócrito luna valles y montañas.
  3. ^ Wax and the Honey Moon Archivado el 24 de julio de 2007 en Wayback Machine : un relato del trabajo de Maedler y la creación del primer modelo de cera de la Luna.
  4. ^ Mark Wieczorek, MA; et al. (2006). "La constitución y estructura del interior lunar". Reseñas en Mineralogía y Geoquímica . 60 (1): 221–364. Código Bib : 2006RvMG...60..221W. doi :10.2138/rmg.2006.60.3.
  5. ^ Stooke, Philip J. (febrero de 1994). "Mapas lunares neolíticos en Knowth y Baltinglass, Irlanda". Revista de Historia de la Astronomía . 25 : 39–55. Código Bib : 1994JHA....25...39S. doi :10.1177/002182869402500103. S2CID  120584696.
  6. ^ Tatón, Reni (2003). Reni Tatón; Curtis Wilson; Michael Hoskin (eds.). Astronomía planetaria desde el Renacimiento hasta el auge de la astrofísica, parte A, de Tycho Brahe a Newton . Historia General de la Astronomía. vol. 2. Prensa de la Universidad de Cambridge . págs. 119-126. ISBN 0-521-54205-7.
  7. ^ "Moon LRO LOLA Elevación Modelo 118m v1". Astropedia . USGS .
  8. ^ Lemoine, Frank G.; Goossens, Sander; Sabaka, Terence J.; Nicolás, José B.; Mazarico, Erwan; Rowlands, David D.; Loomis, Bryant D.; Chinn, Douglas S.; Caprette, Douglas S.; Neumann, Gregorio A.; Smith, David E.; Zuber, María T. (2013). "Modelos de gravedad de alto grado a partir de datos de la misión primaria GRAIL". Revista de investigación geofísica: planetas . 118 (8). Unión Geofísica Americana (AGU): 1676–1698. Código Bib : 2013JGRE..118.1676L. doi : 10.1002/jgre.20118 . hdl : 2060/20140010292 . ISSN  2169-9097.

Bibliografía

enlaces externos