Crateras

A Cratera Daedalus do lado escuro da Lua.

A superfície da lua possui várias crateras de impacto,^[3] que se formaram quandoasteroides e cometas colidiram na superfície lunar. Há cerca de meio milhão de crateras com mais de 1 quilômetro na Lua.^{[carece de fontes?]} A falta de uma atmosfera, o clima e recentes processos geológicos fazem com que asteroides consigam se chocar na Lua com muita facilidade, o que deixa a superfície lunar cheia de crateras.

A maior cratera na Lua, que também tem a distinção de ser uma das maiores crateras conhecidos no Sistema Solar,^[4] é a Cratera do Polo-sul Aitken. Ela está no lado escuro da Lua, entre o polo sul e o equador, e tem cerca de 2240 quilômetros de diâmetro. Crateras no lado visível da Lua incluem Mare Imbrium,Mare Serenitatis, Mare Crisium e Mare Nectaris.

Água

Segundo descobertas recentes anunciadas pela Nasa,^[5] conseguidas graças à missão LCROSS (iniciais de Lunar Crater Observation and Sensing Satellite, doinglês, Satélite de Observação e Sensoriamento de Crateras Lunares), foi confirmada a existência de água em estado sólido na Lua. O aparelho carregava o foguete Centaur, que atingiu a Lua com extrema força de impacto no dia 9 de outubro de 2009, nas proximidades do polo sul lunar.

Um buraco de 30 metros de largura foi aberto, onde foram encontrados quase 100 litros de água congelada. Analisada pelo satélite Lcross, a nuvem de vapor e poeira fina resultantes também revelou o local com fonte de grandes quantidades de hidrogênio.

A experiência faz com que os cientistas acreditem na possibilidade haver mais água espalhada por todo o subsolo lunar do que se poderia imaginar. O satélite natural da Terra, agora começa a ser encarado seriamente como terreno para a construção de uma base espacial que serviria de apoio para missões tripuladas à outros planetas do sistema solar.

Marés

Maré

Esquema mostrando a influência da Lua nas marés terrestres.

As marés altas não ocorrem exactamente no alinhamento entre os centros daTerra e da Lua. Os altos correspondentes às marés altas são levados um pouco mais para a frente pela rotação da Terra.

Como resultado disso, a força de atracção entre Terra e Lua não é exercida exactamente na direcção da linha entre os seus centros e isso gera um bináriosobre a Terra que contraria a sua rotação (e atrasa a rotação da Terra por cerca de 0,002 segundos por século) e uma força de atracção sobre a Lua, puxando-a para a frente na sua órbita e elevando-a para uma órbita (afastando-se da Terra cerca de 3,8 cm por ano). Ou seja, há uma transferência líquida de energia da Terra para a Lua.

Eventualmente este efeito fará com que o alto da maré acabe por ficar exactamente alinhado com a linha Terra-Lua e a partir daí o efeito de travagem causado pelo binário acabará. Mas nessa altura a Terra fará uma rotação exactamente no mesmo tempo em que a Lua faz uma rotação em volta da Terra: a Terra mostrará sempre a mesma face à Lua. Como as marés originadas pela Terra na Lua são muito mais fortes, a rotação da Lua já foi travada de modo a ela nos mostrar sempre a mesma face, desaparecendo um binário que já terá existido. A mesma coisa aconteceu já à maioria dos satélites do sistema solar.

Exploração lunar

Uma das marcas deixadas em solo lunar pelas botas do astronautaBuzz Aldrin na missão Apollo 11em 20 de julho de 1969.

Corrida espacial

No início da década de 1960 o presidente John F. Kennedy colocou como meta para os Estados Unidos o envio de um Homem à Lua antes do fim da década. Este desafio foi concretizado no projeto Apollo. Em 20 de Julho de 1969 Neil Armstrong tornou-se o primeiro Homem a caminhar na Lua. Existem grupos que duvidam deste evento, alegando ser a aterrisagem na Lua transmitida pelatelevisão em um cenário montado, e todo o evento teria sido usado como propaganda do regime estadunidense durante a Guerra Fria.

A última missão tripulada norte-americana à Lua foi a Apollo 17, em dezembro de 1972. O veículo de exploração lunar (LRV - Lunar Roving Vehicle), comandado por Eugene A. Cernan, explora por 33 quilômetros um vale da Lua, o Taurus-Littrow. Os astronautas, Cernan e Harrison H. Schmitt, exploraram a superfície da Lua, enquanto o terceiro membro da equipe, o comandante naval Ronald Ellwin Evans permanecia em órbita. A permanência da tripulação em solo lunar foi de 22 horas.^[6]

Trajectória lunar

A trajectória real da Lua.

É tentador aceitar que a trajetória da Lua roda em volta da Terra de tal modo que por vezes anda para trás. Mesmo quando vemos uma representação da sua trajectória como a que se mostra na animação seguinte, a nossa percepção cria-nos uma ilusão: A Lua parece andar para trás. E, na verdade, (mesmo nesta animação, em que a sua trajectória é representada como uma curva sinusoidal) ela avança sempre.

Fases da Lua.

A principal razão para essa ideia errada é o facto de nas representações dosistema solar, em que as trajectórias dos planetas são desenhadas do ponto de vista do observador posicionado no Sol ao passo que também é comum representar a trajectória da Lua do ponto de vista de um observador na Terra, o que é o observado, mas acontece que esse movimento diário é aparente devido à rotação da Terra em torno do seu eixo e não da Lua propriamente dito o que contribuiria com outro conceito errado que é a suposta existência de um lado escuro da Lua, quando na realidade é a face oculta.

De facto, como a força gravitacional do Sol sobre a Lua é 2,2 vezes mais forte do que a exercida pela Terra, a Lua descreve uma elipse de afastamento constante da Terra ao mesmo tempo que, devido a força gravitacional, ambos percorrem uma trajetória de translação deformada em espiral a volta do Sol. E a sua trajectória é sempre convexa: curva-se sempre na direcção do Sol. Não é esse o caso da maioria dos satélites artificiais, que fazem uma rotação em volta da Terra em menos de 2 horas. Mas a rotação da Lua em volta da Terra é umas 4 centenas de vezes mais lenta.

Ilustração do Sol, da Lua e daTerra.

A figura abaixo descreve melhor o que realmente acontece. É mais esclarecedor visualizar o movimento da Lua como se ela fosse uma mota que acompanha um automóvel (a Terra), ambos em movimento numa mesma estrada. A mota, uma vez por mês acelera e ultrapassa o automóvel pela direita e depois deixa-se ficar para trás pela esquerda. De facto, a Lua, quando fica para trás (quarto crescente) é acelerada pela atracção gravítica da Terra e quando se adianta (quarto minguante) é travada pela força de gravidade da Terra^[7].

Tanto a Terra como a Lua estão em queda-livre em volta do centro de massa do sistema Terra-Lua (localizado dentro da Terra) que, por sua vez, está em queda-livre em torno do centro de massa do sistema Sol-Terra-Lua (localizado dentro doSol). Por isso, podia ser mais esclarecedor e menos geocêntrico dizer que a Terra e a Lua rodam ligeiramente em torno do seu centro de massa comum, à medida que seguem a uma órbita comum em torno do Sol. Alguns astrónomos defendem aliás que o sistema Terra-Lua é um planeta duplo, já que a influência gravitacional do Sol é comparável com sua interação mútua.

A Lua e a trajectória da Terra

Quando a Lua está em quarto minguante, a Lua está à frente da Terra. Como a distância da Terra à Lua é de cerca de 384404 km e a velocidade orbital da Terra é de cerca de 107 mil km/h, a Lua encontra-se num ponto onde a Terra vai estar daí a cerca de 3 horas e meia. Do mesmo modo, quando vemos a Lua em quarto crescente, ela encontra-se aproximadamente no ponto do espaço "onde nós estávamos" 3 horas e meia antes.