Los satélites de la Tierra. ¿Es posible que tenga más de una luna?

Alrededor de nuestro planeta no solo se encuentra la Luna sino otros objetos como minilunas temporales y cuasisatélites. Estudiarlos mejorará la comprensión del pasado del sistema solar.

A primera vista parece una pregunta trampa. Resulta obvio que nuestro planeta solo tiene una, nuestra querida Luna. Es el objeto más grande y brillante que vemos en el cielo y el único cuerpo del Sistema Solar que el ser humano ha visitado en persona. A nuestros ojos parece como si siempre hubiera estado allí, girando en solitario alrededor de la Tierra, pero en realidad nuestro planeta ha variado el número de sus lunas a lo largo del tiempo. Incluso hubo una época en que no tuvo ninguna; justo cuando se formó, hace 4.500 millones de años. Y así hubiera seguido de no ser porque un planetoide del tamaño de Marte, al que los astrónomos han bautizado como Theia, chocó con la Tierra y lanzó al espacio una parte nada despreciable de la corteza; unos restos que con el tiempo acabaron por convertirse en esa Luna que hoy brilla en lo alto.

Minilunas temporales

En cosas de satélites, nuestro planeta funciona como una discoteca: tiene su DJ residente (la Luna) y de vez en cuando le visitan otros que van por libre y se quedan una temporada porque la Tierra los captura en su pozo gravitatorio al pasar por las inmediaciones. Pertenecen al grupo de los NEOs u objetos cercanos a la Tierra, y podríamos llamarlos minilunas temporales.

De todas ellos solo conocemos dos: 2020 CD3, un asteroide del tamaño de un coche Smart que fue descubierto justo antes de escapar del abrazo gravitacional de nuestro planeta en marzo de 2020, al que estuvo ligado durante 3 años, y un pequeño objeto llamado 2006 RH120 que orbitó la Tierra durante nueve meses entre 2006 y 2007. Curiosamente, al poco de descubrirlo hubo cierto debate sobre su verdadero origen: para algunos no era realmente un asteroide, sino un trozo de un cohete Saturno V pues su espectro inicial coincidía con la pintura de óxido de titano con la que se pintaron esos cohetes.

Hoy sabemos que se trataba de un asteroide de unos 3 metros de diámetro que normalmente orbita alrededor del Sol, pero que se acerca a la Tierra cada 20 años y, cuando lo hace, puede quedar atrapado temporalmente en el pozo gravitatorio de la Tierra. 2006 RH120 fue descubierto por el Catalina Sky Survey de la Universidad de Arizona, un proyecto financiado por la NASA y apoyado por el Programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra bajo la dirección de la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria (PDCO), atenta a cualquier amenaza que, en forma de asteroide, pueda dirigirse sobre la Tierra.

Pero estos no son los únicos objetos que se encuentran cerca de nosotros. También los hay que, a pesar de orbitar alrededor del Sol, se mueven en la vecindad de nuestro planeta. Por el momento sabemos de la existencia de dos de ellos, 2010 TK7 y 2020 XL5. Pertenecen a los llamados Troyanos, un conjunto de asteroides que se caracterizan por encontrarse «aparcados» en unos lugares peculiares llamados puntos de Lagrange, unos puntos gravitatoriamente estables que aparecen cuando interaccionan entre sí los campos gravitatorios de dos cuerpos celestes (en este caso, el Sol y la Tierra). En esos lugares -que siguen a la Tierra en su órbita alrededor del Sol un objeto pequeño -de unos pocos centenares de metros de diámetro- puede mantenerse estacionario (la Tierra no es el único planeta que posee esa pequeña cohorte de asteroides; Júpiter, por ejemplo, cuenta con más de 9.000).

Esa peculiaridad de los puntos de Lagrange hace que también sean atractivos para las agencias espaciales, que diseñan órbitas alrededor de ellos (llamadas órbitas de halo), a pesar de que solo son un punto en el espacio. Así, en el punto de Lagrange L1 se encuentra el Deep Space Climate Observatory, que estudia el viento solar.

Las otras lunas

En 1846, el astrónomo francés Frédéric Petit, director del Observatorio de Toulouse, afirmó haber descubierto una segunda luna orbitando alrededor de la Tierra. La había encontrado estudiando ciertas perturbaciones orbitales en la Luna, que se explicaban si suponía que existía un segundo satélite orbitando cada 2 horas y 44 minutos. Los cálculos de Petit revelaban que esa misteriosa luna seguía una órbita muy elíptica: el punto más lejano (apogeo) era de 3.570 km y el más cercano (perigeo) de tan solo 11,4 km. Si fuera cierto, la luna de Petit entraría dentro de la atmósfera terrestre. De hecho, esos 11,4 km es una distancia a la Tierra similar a la altitud de crucero de la mayoría de los aviones de pasajeros. Sus colegas pronto desestimaron su idea, que usó Julio Verne como parte de la trama de su novela Alrededor de la Luna.

Nubes de Kordylewski

Estos no son los únicos lugares gravitatoriamente estables que se encuentran cerca de la Tierra; a los del sistema Tierra-Sol debemos añadir los correspondientes al sistema Tierra-Luna. Y es allí donde encontramos lo que a veces suelen llamarse lunas-fantasma o nubes de Kordylewski en honor al astrónomo polaco Kazimierz Kordylewski que las descubrió en 1961. Entre marzo y abril de ese año pudo fotografiar dos tenues neblinas en los alrededores del punto de Lagrange L5 (que forma un triángulo equilátero con los centros de la Tierra y de la Luna). Sin embargo, las fotografías tomadas por Kordylewski no fueron suficientemente nítidas y no convencieron al resto de sus colegas.

Hemos tenido que esperar a 2018 para que dos astrónomos de la Universidad Eötvös Loránd de Budapest, Gabor Horvath y Judit Sliz-Balogh, hayan podido demostrar la existencia de esas elusivas nubes: «Son como las nubes de polvo que levanta un coche por una carretera de tierra -ha comentado el astrónomo Phillip Plait-, luego no podemos llamarlas ‘lunas’ en el sentido habitual del término».

Las nubes de Kordylewski se encuentran a la misma distancia que la Luna, una situada por delante y la otra por detrás y a 60 grados del eje Tierra-Luna, donde se encuentran los puntos de Lagrange L4 y L5. «Estas regiones actúan como limpiadores gravitacionales, recogiendo polvo y gas que puede mantenerse allí durante décadas«, comenta Horvath. Pero ¿cuánto tiempo? Esa es la incógnita. Lo único que sabemos es que llevan allí desde 1961, cuando Kordylewski las descubrió. Algunos astrónomos postulan que esas nubes se disiparán en los años venideros, pero nadie lo sabe con seguridad.

Por todo esto no resulta descabellado pensar que la Tierra haya podido tener más de un satélite en un remoto pasado. De hecho, y parafraseando la canción, en el Sistema Solar muchas lunas vienen y van. Así, Marte tiene ahora dos, Fobos y Deimos, pero no por mucho tiempo. La más grande, Fobos, sigue una espiral descendente y se espera que choque con Marte en los próximos 10 millones de años. Ambas lunas marcianas son muy irregulares y con parámetros orbitales peculiares lo que ha hecho plantear la hipótesis de que las dos (o por lo menos Deimos) puedan ser meteoritos atrapados por Marte. Lo mismo se piensa del satélite más grande de Neptuno, Tritón: orbita en sentido contrario al resto de las lunas del planeta, lo que sugiere que se trata de un objeto proveniente del Cinturón de Kuiper y capturado por el gigante azul. Como vemos, que un planeta le eche el lazo a un asteroide no es nada difícil.

Dónde y cómo buscarlas

Las minilunas transitorias de la Tierra son muy difíciles de descubrir y es muy posible que ahora tengamos varias orbitando a nuestro alrededor de las que no sepamos nada. Esto es lo que defendían los astrofísicos Mikael Granvik, Jeremie Vaubaillon y Robert Jedicke en su artículo publicado en la revista Icarus en marzo de 2012. Sus modelos informáticos, en los que simularon el paso de 10 millones de asteroides cerca de la Tierra, sugieren que estos satélites temporales deben ser bastante comunes y que, por tanto, «en cualquier momento de la historia debe haber al menos un satélite de un metro de diámetro orbitando la Tierra». Estas minilunas permanecerían en órbita un promedio de diez meses antes de regresar a órbita solar.

Según el modelo teórico planteado por estos astrónomos, la gravedad de nuestro planeta captura estos asteroides cuando pasan cerca de nosotros en su viaje alrededor del Sol, dan unas cuantas vueltas alrededor de la Tierra y acaban escapando a toda velocidad: estamos ante la versión que hace la naturaleza de una técnica astronáutica llamada flyby o sobrevuelo, en la que se usa la gravedad de un planeta para impulsar la nave hacia otro objetivo. Sabido todo esto, uno de los autores de artículo, el francés Jeremie Vauballion del Observatorio de París, expresó su perplejidad al afirmar que lo que realmente le sorprendía era la poca atención que se presta a estos satélites de la Tierra. Ahora bien, lo que da plausibilidad a esta idea es que sus resultados numéricos son consistentes con los datos obtenidos de las observaciones de nuestra miniluna 2006 RH120.

Descubrirla no fue solo un golpe de suerte. Mikael Gravnik, físico de la Universidad de Helsinki, piensa que pudimos descubrir 2006 RH120 porque era un poco más grande que la mayoría de las lunas temporales que llegan a nuestro vecindario: la mayoría de esas vagabundas tienen solo un metro de ancho y los objetos de este tamaño emiten una luz demasiado débil y se mueven demasiado rápido para ser detectados. Esta limitación tecnológica se espera superar cuando en octubre de 2023 vea su primera luz el Observatorio Vera C. Rubin en Cerro Pachón, en Chile. Claro que los programas de búsqueda deben mejorarse: no basta con tener telescopios más potentes, también se necesitan estudios estadísticos que arrojen luz sobre dónde y cómo buscarlos.

¿Importa algo que estén allí?

El Spaceguard Survey de la Nasa rastrea las trayectorias de todos los objetos cercanos a la Tierra que tienen más de 1 kilómetro de diámetro; los de un metro de diámetro no genera ninguna preocupación entre los científicos porque son demasiado pequeños para representar una amenaza grave para la Tierra.

Ahora bien, si nuestras lunas distantes y evasivas, demasiado tenues para convertirse en luminarias nocturnas, no son un peligro para nuestro planeta, ¿importa algo que estén allí? Para algunos astrónomos, sí. Dicen que podría ser posible ir a buscar una de estas lunas temporales y traerla de regreso a la Tierra para su análisis. «Cuando se encuentre un asteroide de este tipo se planteará la cuestión de si debemos ir o no, y estoy dispuesto a apostar a que muchos astrónomos dirán que tenemos que ir». La razón es muy simple: no disponemos de una muestra limpia de meteoritos, pues todos se alteran de una forma u otra al atravesar la atmósfera de la Tierra. Solo hemos conseguido traer unos pocos gramos del asteroide Ryugu gracias a la misión espacial japonesa Hayabusa, que recogió muestras de la superficie y el terreno inmediatamente debajo de la superficie y las lanzó a la Tierra en una cápsula con paracaídas en 2020.

Cuasisatélites

También existen lo que parecen ser satélites nuestros y no lo son. Siempre los tenemos cerca pero en realidad no orbitan alrededor de la Tierra, sino que coorbitan con ella alrededor del Sol: se les llama cuasisatélites. Un ejemplo es 3753 Cruithne, descubierto en 1986 por el astrónomo escocés Duncan Waldron, aunque su órbita no fue determinada hasta 1997. Su nombre viene del irlandés y es el nombre con el que se referían a los pictos, celtas que vivían en el norte y centro de Escocia. De 5 km de diámetro, tiene la particularidad de que su órbita es muy excéntrica (se mueve entre la órbita de Mercurio y más allá de la de Marte) con un periodo de traslación similar al de la Tierra, 364 días. Eso hace que todos los noviembres sea el momento en que ambos cuerpos se encuentran más cerca.

Otra de estas ‘falsas lunas’ es 469219 Kamo’oalewa, una palabra hawaiana que significa algo así como «fragmento celestial oscilante». Tiene 40 metros de tamaño y pertenece al grupo de asteroides Apolo. Es el perfecto acompañante de la Tierra: da una vuelta al Sol cada 365,9 días y su distancia al astro rey varía de 0,90 a 1,10 veces la distancia Tierra-Sol. Según los cálculos de la NASA, la mínima distancia a la que se ha encontrado de nosotros fue el 27 de diciembre de 1923, a 12,4 millones de kilómetros, unas 32 veces la distancia a la Luna, lo que significa que incluso en ese momento se encontraba muy lejos de la llamada esfera de Hill-Roche de la Tierra, la zona de influencia gravitatoria de nuestro planeta. Quien realmente gobierna su movimiento es el Sol, aunque sí es cierto que la gravedad terrestre influye en su órbita.

Según explica Paul Chodas, director del programa de estudio de asteroides cercanos a la Tierra de la NASA, «los bucles que sigue el asteroide alrededor de la Tierra se desplazan un poco hacia adelante o hacia atrás de un año para otro; pero si se desplazan demasiado en cualquier sentido, la gravedad de la Tierra revierte esa deriva sin permitir que el asteroide se aleje más de unas 100 veces la distancia a la Luna, ni tampoco deja que se acerque más de 38 veces la distancia de la Luna». En definitiva, Kamo’oalewa y la Tierra están unidos en una especie de danza cósmica alrededor del Sol. ¿Cómo ha podido suceder algo así? Quizá la solución la tengamos en un trabajo publicado el 11 de noviembre de 2021 en la revista Nature: el análisis de la luz reflejada por el asteroide da como resultado una composición similar a los silicatos lunares. ¿Estaremos ante un trozo de nuestra propia Luna?