La Luna, el cuerpo celeste que mas fácilmente podemos ver, es un satélite muy particular: mientras que los planetas son por lo menos varios miles de veces mas masivos que sus satélites, la Tierra es ochenta veces mas masiva que la Luna (*). Además de ser un satélite anómalamente grande, la Luna gira alrededor de nuestro planeta en una órbita bastante inclinada con respecto a nuestro ecuador, además de tener marcadas diferencias en su composición química y constitución física.

Hasta hace unos quince años había tres teorías propuestas para explicar el origen de la Luna, ninguna de ellas plenamente aceptada o rechazada:

El llamado modelo de fisión propone que la Tierra se formó originalmente sola pero girando muy rápidamente, dando una vuelta alrededor de si misma en cuatro horas. Esta rápida rotación provocó que un pedazo se desprendiera de la Tierra y, al dividirse a su vez, dio origen a la Luna y a Marte. Un problema de este modelo es el no poder explicar las características de la órbita de la Luna.
Tal vez el modelo mas natural, el de nacimiento conjunto, propone que la Luna y la Tierra nacieron al mismo tiempo como dos objetos separados que formaban un par desde el principio. Hasta hace unos años era el modelo favorito, a pesar de que no puede explicar, entre otras cuestiones, por qué la Luna carece de un núcleo de hierro mientras que la Tierra si tiene uno.

El tercer modelo, el modelo de captura, sostiene que ambos objetos se formaron por separado al inicio del sistema solar y la Luna, al acercarse a la Tierra fue capturada por nuestro planeta. Sin embargo, las condiciones para que se dé esta captura son extremadamente difíciles de cumplir y este modelo tampoco puede explicar el bajo contenido de hierro de la Luna.

La información recabada por la misiones Apollo entre 1969 y 1972 dió lugar a la confrontación de estas teorías y posteriormente a la propuesta de revisarlas en un foro internacional. En 1984 se llevó a cabo la conferencia ``Origins of the Moon'' en la isla de Kona, Hawaii, donde surgió un modelo alternativo que propone la formación de la Luna a través de la colisión de un objeto de dimensiones comparables a las de Marte con la Tierra recién formada. El impacto habría arrancando suficiente material a nuestro planeta para que de ahí se forme la Luna, quedando esta girando alrededor de la Tierra. Esta teoría ganó gran aceptación durante dicha conferencia y ha sido la mas aceptada desde entonces.

En septiembre del año pasado un grupo de tres investigadores, encabezados por Shigeru Ida del instituto de tecnología de Tokyo, estudiaron mediante simulaciones con computadora el proceso de formación de la Luna a partir de los fragmentos arrancados a la Tierra por esta colisión. De sus estudios concluyen que se requiere arrancar de la Tierra mas material del que se creía, y que éste debe ser lanzado mas lejos de lo supuesto anteriormente. La implicación de este estudio es que el objeto que chocó con la Tierra debió tener una masa mas de dos veces mayor que la de Marte (lo que viene siendo la cuarta parte de la masa de la Tierra). Esto plantea nuevos problemas, ya que este impacto debió poner a la Luna mas lejos de donde está. Por otro lado, los estudios de la formación de la Tierra indican que, mientras que la colisión con un objeto con la masa de Marte es de esperarse, el impacto con un objeto mas de dos veces mas grande es poco probable. Por tanto, aunque es probable sea común que existan planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas, en raras ocasiones se habrán dado las condiciones para que estos adquieran una satélite como la Luna. Si esto es cierto, y si la vida inteligente es común en el Universo, por lo menos somos privilegiados de contar con un satélite tan brillante y vistoso como la Luna.

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* la segunda excepción es Caronte, la luna de Plutón.

¿Por qué está inclinado el plano orbital de la Luna?

La mayoría de satélites en el Sistema Solar tienen inclinaciones orbitales pequeñas, de 1 o 2 grados. La órbita lunar, en cambio, tiene una inclinación de 10º respecto al ecuador terrestre. Es muy probable que la inclinación de la órbita lunar se remonte a la época de su formación por choque de un planetésimo con la Tierra primitiva hace unos 4.500 millones de años.

Según un artículo de Robin Canup publicado en Nature el 17 de febrero del 2000, el impacto debió producir un disco de fragmentos con una masa doble de la que tiene la Luna. La fuerza gravitatoria de la Tierra impediría que los fragmentos situados en el borde interior del anillo se agrupasen. La Luna se formaría inicialmente en el borde externo, a unos 22.000 km de la Tierra, produciendo olas en el disco interno que, a su vez, modificarían la órbita de la Luna. En los modelos utilizados, las olas se inician donde las partículas tienen un periodo orbital en resonancia 1:3 con el de la Luna, y llegan a producir una inclinación de 15º en la órbita lunar. La inclinación de 10º se podría dar si el disco contuviese una masa del 25 al 50% de la lunar, persistiendo un siglo o algunas décadas. "La inclinación lunar, más que constituir una evidencia contradictoria, supone una confirmación adicional de su origen por impacto”, dijo Canup.