Oscilación aparente de un cuerpo menor visto desde el cuerpo mayor que orbita
Las fases lunares y libraciones en 2019 en el hemisferio norte en intervalos de una hora, con música, títulos y gráficos complementarios.Vistas simuladas de la Luna durante un mes, que demuestran libraciones en latitud y longitud . También son visibles las diferentes fases y la variación en el tamaño visual provocada por la distancia variable a la Tierra.Extensión teórica de la superficie lunar visible (en verde) debido a la libración, en comparación con la extensión de la superficie lunar visible sin libración (en amarillo). La proyección es la proyección de Winkel Tripel . Mare Orientale , justo fuera de la región amarilla, se hace visible desde la Tierra gracias a la libración.
En astronomía lunar, la libración es la variación cíclica en la posición aparente de la Luna percibida por los observadores terrestres y causada por cambios entre los planos orbital y de rotación de la Luna. Hace que un observador vea hemisferios de la superficie ligeramente diferentes en diferentes momentos. Es similar tanto en causa como en efecto a los cambios en el tamaño aparente de la Luna debido a cambios en la distancia . Es causada por tres mecanismos que se detallan a continuación, dos de los cuales causan una liberación física relativamente pequeña a través de las fuerzas de marea ejercidas por la Tierra. Estas verdaderas libraciones también se conocen en otras lunas con rotación bloqueada .
El fenómeno completamente diferente del movimiento de un asteroide troyano se ha denominado libración troyana ; y punto de libración troyano significa punto lagrangiano .
libración lunar
La Luna mantiene un hemisferio de sí misma mirando hacia la Tierra, debido al bloqueo de las mareas . Por lo tanto, la primera vista de la cara oculta de la Luna no fue posible hasta que la sonda soviética Luna 3 llegó a la Luna el 7 de octubre de 1959 y se realizaron nuevas exploraciones lunares por parte de Estados Unidos y la Unión Soviética . Esta simple imagen es sólo aproximadamente cierta: con el tiempo, poco más de la mitad (alrededor del 59% en total) de la superficie de la Luna se ve desde la Tierra debido a la libración. [1]
La libración lunar surge de tres cambios de perspectiva debidos a: la órbita no circular e inclinada, el tamaño finito de la Tierra y la orientación de la Luna en el espacio. La primera de ellas se llama libración óptica , la segunda se llama paralaje y la tercera es libración física . Cada uno de estos se puede dividir en dos contribuciones.
Los siguientes son los cuatro tipos de libración lunar:
La libración óptica , la libración combinada de la libración longitudinal y la latitudinal, produce un movimiento del punto debajo de la Tierra y una visión oscilante entre las partes temporalmente visibles de la Luna, durante una órbita lunar. Esto no debe confundirse con el cambio del tamaño aparente de la Luna debido al cambio de distancia entre la Luna y la Tierra durante la órbita elíptica de la Luna , o con el cambio de ángulo posicional debido al cambio en la posición del eje inclinado de la Luna. , o con el movimiento oscilante observado de la Luna debido a la posición relativa del eje inclinado de la Tierra durante una órbita de la Luna. [2]
La libración en longitud resulta de la excentricidad de la órbita de la Luna alrededor de la Tierra; La rotación de la Luna a veces adelanta y otras retrasa su posición orbital. La libración lunar en longitud fue descubierta por Johannes Hevelius en 1648. [3] Puede alcanzar los 7°54′ de amplitud . [4] La libración longitudinal permite a un observador en la Tierra ver en ocasiones más hacia el oeste y el este de la Luna, respectivamente, en diferentes fases de la órbita de la Luna. [2]
La libración en latitud resulta de una ligera inclinación (aproximadamente 6,7°) entre el eje de rotación de la Luna y la normal al plano de su órbita alrededor de la Tierra. Su origen es análogo a cómo surgen las estaciones a partir de la revolución de la Tierra alrededor del Sol. A Galileo Galilei a veces se le atribuye el descubrimiento de la libración lunar en latitud en 1632, [3] aunque Thomas Harriot o William Gilbert podrían haberlo hecho antes. [5] Tenga en cuenta las leyes de Cassini . Puede alcanzar los 6°50′ de amplitud. [4] Los 6,7º dependen de la inclinación orbital de 5,15º y de la inclinación ecuatorial negativa de 1,54º. La libración latitudinal permite a un observador en la Tierra ver más allá del polo norte y del polo sur de la Luna en diferentes fases de la órbita de la Luna. [2]
La libración de paralaje depende tanto de la longitud como de la latitud del lugar en la Tierra desde donde se observa la Luna.
La libración diurna es la pequeña libración diaria, una oscilación debida a la rotación de la Tierra , que lleva al observador primero hacia un lado y luego hacia el otro lado de la línea recta que une los centros de la Tierra y la Luna, permitiéndole al observador mirar primero alrededor de un lado de la Tierra. la Luna y luego alrededor de la otra, ya que el observador está en la superficie de la Tierra, no en su centro. Alcanza menos de 1° de amplitud. [4]
La libración física es la oscilación de la orientación en el espacio respecto de la rotación y la precesión uniformes. Hay libraciones físicas en los 3 ejes. Los tamaños son aproximadamente 100 segundos de arco. Visto desde la Tierra, esto equivale a menos de 1 segundo de arco. Las libraciones físicas forzadas se pueden predecir dada la órbita y la forma de la Luna. También se pueden predecir los períodos de libraciones físicas libres , pero no sus amplitudes y fases.
libración física
También llamada libración real, a diferencia de la libración óptica de tipo longitudinal, latitudinal y diurna, la orientación de la Luna exhibe pequeñas oscilaciones de la dirección del polo en el espacio y rotación alrededor del polo.
Esta libración se puede diferenciar entre libración forzada y libre. La libración forzada es causada por las fuerzas ejercidas durante la órbita de la Luna alrededor de la Tierra y el Sol, mientras que la libración libre representa oscilaciones que ocurren durante períodos de tiempo más largos.
La Luna gira uniformemente alrededor de su eje polar manteniendo un lado hacia la Tierra.
El plano del ecuador de la Luna está inclinado con respecto al plano de la eclíptica y precede uniformemente a lo largo del plano de la eclíptica.
El nodo descendente del ecuador en la eclíptica coincide con el nodo ascendente del plano orbital.
Además de la rotación uniforme y la precesión uniforme del plano ecuatorial, la Luna tiene pequeñas oscilaciones de orientación en el espacio alrededor de los 3 ejes. Estas oscilaciones se llaman libraciones físicas. Aparte de la inclinación de 1,5427º entre el ecuador y la eclíptica, las oscilaciones tienen un tamaño de aproximadamente ±100 segundos de arco. Estas oscilaciones se pueden expresar con series trigonométricas que dependen de los momentos de inercia lunares A < B < C . [6] Las combinaciones sensibles son β = ( C – A )/ B y γ = ( B – A )/ C . La oscilación alrededor del eje polar es más sensible a γ y la dirección bidimensional del polo, incluida la inclinación de 1,5427°, es más sensible a β . En consecuencia, las mediciones precisas de las libraciones físicas proporcionan determinaciones precisas de β =6,31 × 10 −4 y γ =2,28 × 10 −4 . [7]
La colocación de 3 retrorreflectores en la Luna mediante el experimento Lunar Laser Ranging y 2 retrorreflectores de los rovers Lunokhod permitió una medición precisa de las libraciones físicas mediante láser hasta la Luna.
Libración física gratuita
Una libración física libre es similar a la solución de la ecuación reducida para ecuaciones diferenciales lineales. Los períodos de las libraciones libres se pueden calcular, pero es necesario medir sus amplitudes. Lunar Laser Ranging proporciona las determinaciones. Las dos libraciones libres más importantes fueron descubiertas por O. Calame. [8] [9] Los valores modernos son:
1,3 segundos de arco con un período de 1056 días (2,9 años) de rotación alrededor del eje polar,
una oscilación elíptica del polo de 74,6 años de tamaño 8,18 × 3,31 segundos de arco, y
una rotación del polo en el espacio de 81 años que tiene un tamaño de 0,03 segundos de arco. [10]
El núcleo fluido puede provocar un cuarto modo con un período de alrededor de 4 siglos. [11] Se espera que las libraciones libres se apaguen en tiempos muy cortos en comparación con la edad de la Luna. En consecuencia, su existencia implica que debe existir uno o más mecanismos estimulantes.
^ Spudis, Paul D. (2004). "Luna". Libro Mundial en la NASA . Archivado desde el original el 3 de julio de 2013 . Consultado el 27 de mayo de 2010 .
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Busque libración en Wikcionario, el diccionario gratuito.
Libración de la Luna del sitio web educativo From Stargazers to Starships
Imagen astronómica del día: 13 de noviembre de 2005: animación en intervalos de tiempo de la Luna a lo largo de un ciclo completo, presentada por la NASA
Libración: 2 años en 2 segundos: 24 fotografías de luna llena tomadas durante dos años, compiladas en una animación (vinculada en la página) que muestra la libración de la Luna y las variaciones en el diámetro aparente.
