A Lúa é o único satélite natural da TerraVéxase Outras lúas da TerraExiste un certo número de asteroides próximos á Terra, incluíndo 3753 Cruithne, que son coorbitais coa Terra: as súas órbitas fanos achegar á Terra durante un certo tempo pero entón cambian a longo prazo (Morais et al , 2002). Estes son case-satélites: non son lúas, xa que non orbitan a terra., visible desde esta só en parte e baixo formas distintas, chamadas fases, segundo a posición que teña respecto da Terra e o lado por onde reciba a luz do Sol. Esferoide achatado coa zona máis plana preto da Terra, cun diámetro de 3476 km é o quinto satélite máis grande do sistema solar, mentres que en canto ao tamaño proporcional respecto do seu planeta é o satélite máis grandeCo 27 % do diámetro e o 60 % da densidade da Terra, a Lúa ten o 1,23 % da masa terrestre. A lúa Caronte é maior que o seu primario Plutón, pero Plutón considérase un planeta anano.: un cuarto do diámetro da Terra e 1/81 da súa masa. Logo de Ío, é ademais o segundo satélite máis denso. A falta de atmosfera protectora densa fai que na súa superficie se reciba unhas 160 veces máis radiación que na da Terra.
A rotación da Lúa foise sincronizando ó longo do tempo coa da Terra, de xeito que sempre se observa aproximadamente a mesma parte de superficie dende a Terra. O hemisferio visible está marcado con escuros mares lunares de orixe volcánico entre as brillantes montañas antigas e os destacados astroblemas. Malia ser en aparencia o obxecto máis brillante no ceo despois do Sol, a súa superficie é en realidade moi escura, cunha reflexión similar á do carbón. A súa prominencia no ceo e o seu ciclo regular de fases fixeron da Lúa un obxecto con importante influencia cultural desde a antigüidade tanto na linguaxe, como no calendario, a arte ou a mitoloxía. A influencia gravitatoria da Lúa produce as mareas e o aumento da duración do día. A distancia orbital da Lúa, preto de trinta veces o diámetro da Terra, fai que se vexa no ceo co mesmo tamaño que o Sol e permite que a Lúa cubra exactamente ao Sol nas eclipses solares totais. Esta coincidencia de tamaño visual aparente é unha coincidencia. A distancia lineal da Lúa á Terra está aumentando a un ritmo de 3,82 ± 0,07 cm por ano, aínda que esta taxa non é constante.
A Lúa é o único corpo celeste no que o ser humano realizou un descenso tripulado. Aínda que o programa Lúa da Unión Soviética foi o primeiro en alcanzar a Lúa cunha nave espacial non tripulada, o programa Apolo de Estados Unidos conseguiu as únicas misións tripuladas ata a data, comezando coa primeira órbita lunar tripulada polo Apollo 8 en 1968, e seis aluaxes tripuladas cun total de doce astronautas entre 1969 e 1972, sendo o primeiro o Apollo 11 en 1969. Estas misións regresaron con máis de 380 kg de rocha lunar, que permitiron alcanzar unha detallada comprensión xeolóxica das orixes da Lúa (crese que se formou fai 4500 millóns de anos logo dun grande impacto), a formación da súa estrutura interna e a súa posterior historia.
Desde a misión do Apollo 17 en 1972, foi visitada unicamente por sondas espaciais non tripuladas, en particular polos astromóbiles soviéticos Lunokhod. Desde 2004, o Xapón, a China, a India, os Estados Unidos, e a Axencia Espacial Europea enviaron orbitadores. Estas naves espaciais confirmaron o descubrimento de auga xeada fixada ao regolito lunar en cráteres que se atopan na zona de sombra permanente e están situados nos polos. Planeáronse futuras misións tripuladas á Lúa, tanto por gobernos como por empresas privadas, pero non se puxeron en marcha aínda. A Lúa mantense, baixo o tratado do espazo exterior, libre para a exploración de calquera nación con fins pacíficos.
Etimoloxía A palabra que designa ao satélite da Terra lúa, procede do latín. Nesta lingua era orixinalmente o feminino dun adxectivo en -no- *leuk-s-no, 'luminoso'. A palabra lúa, polo tanto significa 'luminosa', 'a que ilumina'. Este adxectivo latino deriva da raíz *lūc-/lǔc- ('brillar', 'ser luminoso'), de onde proceden igualmente lux ('luz'), luceo ('lucir'), lumen ('luz') etc. Á súa vez, esta raíz procede dunha raíz indoeuropea *leuk- que se encontra noutras linguas, en termos relacionados coa luz, como o grego λύχνος, "lýksnos", 'lámpada'. Probablemente, o epíteto *leuksno-/ *louksno-, 'a luminosa', xa era utilizado para designar a lúa en protoindoeuropeo.
No indoeuropeo, existiu outro nome masculino para a Lúa, formado sobre a raíz *mēns-, do que se conservan formas en varias linguas, como o grego μηνός, "menós", 'lúa', e incluso co sentido primitivo en linguas itálicas, como na umbra (ablativo singular) "menzne", 'Lúa'. En latín esta forma *mēns- evolucionou semanticamente para designar o 'mes'. De lúa procede o termo luns, que xa en latín designaba o 'día da lúa' (dies lunae).
Formación da Lúa miniatura|dereita|Representación artística do impacto xigante que é a hipótese de como se formou a Lúa.
A orixe da Lúa é incerta, mais as similitudes ao descubrir que a composición da Lúa era a mesma que a da superficie terrestre supúxose que a súa orixe tiña que vir da propia Terra. Propuxéronse varios mecanismos para explicar a formación da Lúa hai 4,527 ± 0,010 millóns de anos. Esta idade calcúlase en base á datación do isótopo das rochas lunares, entre 30 e 50 millóns de anos logo da orixe do Sistema Solar. Estes inclúen a fisión da Lúa desde a codia terrestre a través de forzas centrífugas, que deberían requirir tamén un xiro inicial da Terra; a atracción gravitacional da Lúa en estado de formación, que requiriría unha extensión inviable da atmosfera para disipar a enerxía da Lúa, que se atopaba pasando; e a co-formación da Lúa e a Terra xuntas no disco de crecemento primordial, aínda que isto non explica o esgotamento de ferro en estado metálico na Lúa. Estas hipóteses tampouco poden explicar o forte momento angular no sistema Terra-Lúa. miniatura|esquerda|Animación (non esta a escala) de Tea impactando contra a Terra provocando a formación da Lúa.
Nese aspecto, algúns astrónomos e xeólogos alegan que a Lúa se desprendería dunha masa incandescente de rocha licuefeita primordial, acabada de formar, a través da forza centrífuga. Un corpo tan grande en relación ao noso planeta dificilmente podía ser capturado nin tampouco era probable que se formase xunto á Terra. A hipótese xeral hoxe en día é que o sistema Terra-Lúa se formou como resultado dun grande impacto: na que un corpo celeste do tamaño aproximado de Marte (chamado Tea) colidiu coa nova Terra, a enorme enerxía fornecida polo choque fundiu a codia terrestre ao completo e guindou gran cantidade de restos incandescentes ao espazo. Co tempo, formouse un anel de rochas ao redor do noso planeta ata que, por acrecentamento, se formou a Lúa. Crese que impactos xigantescos eran comúns no Sistema Solar primitivo. As modelaxes dun grande impacto a través de simulacións computacionais concordan coas medicións do momento angular do sistema Terra-Lúa, e o pequeno tamaño do núcleo lunar; á súa vez demostran que a maior parte da Lúa provén do impacto, non da nova Terra. Con todo, algúns meteoritos demostran que as composicións isotópicas do osíxeno e o tungsteno doutros corpos do Sistema Solar interior tales como Marte e 4 Vesta son moi distintas ás da Terra, mentres que a Terra e a Lúa posúen composicións isotópicas practicamente idénticas. O mesturado do material evaporado posterior ao impacto entre a Terra e a Lúa puido equiparar as composicións, aínda que isto é debatido. Esta teoría tamén explica a grande inclinación axial do eixe de rotación terrestre que sería provocada polo impacto.
Trala súa formación, a Lúa experimentou un período cataclísmico, datado aproximadamente hai 3800-4000 millóns de anos, no que a Lúa e os outros corpos do Sistema Solar interior sufriron violentos impactos de grandes asteroides. Este período, coñecido como bombardeo intenso tardío, formou a maior parte dos cráteres observados nos biosbardos, así como en Mercurio. A análise da superficie da Lúa dá importantes datos sobre este período final na formación do Sistema solar. Posteriormente produciuse unha época de vulcanismo consistente na emisión de grandes cantidades de lava, que encheron as maiores concas de impacto formando os mares lunares e que acabou fai 3.000 millóns de anos. Desde entón, pouco máis acaeceu na superficie lunar que a formación de novos cráteres debido ao impacto de asteroides.
Hai aínda un grupo de teóricos que consideran que, sexa cal fose a forma como xurdiron, habería dous satélites naturais orbitando a Terra: o maior sería a Lúa, e o menor volvería bater coa Terra, formando as masas continentais.
Recentemente, con todo, os datos enviados pola sonda xaponesa SELENE (acrónimo de Selenological and Engineering Explorer) mostraron que devandito vulcanismo durou máis do que se pensaba, acabando na cara oculta fai 2500 millóns de anos.El vulcanismo lunar duró más tiempo del esperado
A importante cantidade de enerxía liberada no grande impacto e a subsecuente fusión do material na órbita da Terra puido derreter a capa superficial da Terra, formando un océano de magma. A recentemente formada Lúa puido tamén ter o seu propio océano de magma lunar; as estimacións da súa profundidade varían entre 500 km e o raio enteiro da Lúa.
A súa órbita inicial era moito máis próxima que a actual e o día terrestre era moito máis curto xa que a Terra rotaba máis rápido. Durante centos de millóns de anos, a Lúa estivo afastándose lentamente da Terra, á vez que diminuíu a velocidade de rotación terrestre debido á transferencia de momento angular que se dá entre os dous astros. Este proceso de alonxamento continúa actualmente a razón de 38 mm por ano.
Malia a súa exactitude explicando moitos aspectos da evidencia, aínda hai algunhas dificultades que non son explicadas na súa totalidade pola hipótese do grande impacto, a maioría das cales teñen relación coa composición lunar. En 2001, un equipo do Carnegie Institute de Washington (Estados Unidos) publicou a medida máis precisa ata o momento da composición isotópica de rochas lunares. Para a súa sorpresa, o equipo de investigadores atopou que as rochas do Proxecto Apollo tiñan unha composición isotópica idéntica á das rochas terrestres e diferente de case todos os demais corpos do sistema solar. Como a maioría do material que foi parar á órbita terrestre para formar a Lúa críase que proviña de Tea, a observación dos científicos estadounidenses foi completamente inesperada. En 2007, investigadores do California Institute of Technology anunciaron que había menos dun 1% de probabilidade de que Teia e a Terra tivesen composicións isotópicas idénticas. Finalmente, unha análise de 2012 dos isótopos do titanio en mostras lunares do Programa Apollo demostrou que a Lúa ten a mesma composición que a Terra, o que entra en conflito coa hipótese do grande impacto respecto do que se esperaría se a Lúa se formase lonxe da órbita terrestre ou a partir de Teia e, xa que logo, cos resultados dos estudos citados anteriormente. Con todo, variacións na hipótese do grande impacto poderían explicar estes datos.
Características físicas 220px|miniatura|esquerda|Estrutura e características da Lúa A Lúa é excepcionalmente grande en comparación co seu planeta a Terra: un cuarto do diámetro do planeta e 1/81 da súa masa. É o satélite máis grande do Sistema Solar en relación ao tamaño do seu planeta (aínda que Caronte é máis grande en relación ao planeta anano Plutón). A superficie da Lúa é menos dunha décima parte da Terra, o que representa preto dun cuarto da área continental da Terra. Con todo, a Terra e a Lúa seguen sendo consideradas un sistema planeta-satélite, en lugar dun sistema dobre planetario, xa que o seu baricentro, está situado preto de 1700 km (aproximadamente un cuarto do raio da Terra) baixo a superficie da Terra. Estrutura interna