Científicos descubren que la atmósfera de la Tierra se extiende mucho más allá de lo que se creía y la Luna orbita en su interior y no fuera

La atmósfera de la Tierra se extiende mucho más allá de lo que se creía hasta ahora y la Luna orbita en su interior y no fuera.

La atmósfera de la Tierra se extiende mucho más allá de lo que se creía hasta ahora y la Luna orbita en su interior y no fuera.

Credito: ESA

27-02-2019. La capa gaseosa que rodea la Tierra alcanza hasta 630,000 kilómetros de distancia, o 50 veces el diámetro de nuestro planeta, según un nuevo estudio basado en observaciones del Observatorio Solar y Heliosférico de la ESA / NASA, SOHO, y publicado en el Diario de Investigación Geofísica de la Unión Americana de Geofísica AGU.

"La luna vuela por la atmósfera de la Tierra", dice Igor Baliukin, del Instituto de Investigación Espacial de Rusia, autor principal del artículo que presenta los resultados. "No nos dimos cuenta hasta que eliminamos las observaciones realizadas hace más de dos décadas por la nave espacial SOHO".

Donde nuestra atmósfera se fusiona con el espacio exterior, hay una nube de átomos de hidrógeno llamada geocorona. Uno de los instrumentos de la nave espacial, SWAN, usó sus sensores sensibles para rastrear la firma del hidrógeno y detectar con precisión qué tan lejos están las afueras de la geocorona. Estas observaciones se podrían hacer solo en ciertas épocas del año, cuando la Tierra y su geocorona se hicieron visibles para SWAN.

Para los planetas con hidrógeno en sus exoesferas, el vapor de agua a menudo se ve más cerca de su superficie. Ese es el caso de la Tierra, Marte y Venus.

"Esto es especialmente interesante cuando se buscan planetas con potenciales reservorios de agua más allá de nuestro sistema solar", explica Jean-Loup Bertaux, coautor y ex investigador principal de SWAN.

El primer telescopio en la luna, colocado por los astronautas del Apolo 16 en 1972, capturó una imagen evocadora de la geocorona que rodea a la Tierra y brilla intensamente en luz ultravioleta.

"En ese momento, los astronautas en la superficie lunar no sabían que estaban incrustados en las afueras de la geocorona", dice Jean-Loup.

Nube de hidrógeno

El sol interactúa con los átomos de hidrógeno a través de una longitud de onda particular de la luz ultravioleta llamada Lyman-alfa, que los átomos pueden absorber y emitir. Dado que este tipo de luz es absorbida por la atmósfera terrestre, solo se puede observar desde el espacio.

Gracias a su célula de absorción de hidrógeno, el instrumento SWAN pudo medir selectivamente la luz Lyman-alfa de la geocorona y descartar los átomos de hidrógeno más lejos en el espacio interplanetario.

El nuevo estudio reveló que la luz solar comprime los átomos de hidrógeno en la geocorona en el lado diurno de la Tierra, y también produce una región de mayor densidad en el lado nocturno. La región más densa del hidrógeno en el lado diurno es todavía bastante escasa, con solo 70 átomos por centímetro cúbico a 60,000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, y aproximadamente 0,2 átomos a la distancia de la luna.

"En la Tierra lo llamaríamos vacío, por lo que esta fuente adicional de hidrógeno no es lo suficientemente significativa como para facilitar la exploración del espacio", dice Igor. La buena noticia es que estas partículas no representan una amenaza para los viajeros espaciales en futuras misiones con tripulación que orbitan la Luna.

"También hay radiación ultravioleta asociada a la geocorona, ya que los átomos de hidrógeno dispersan la luz solar en todas direcciones, pero el impacto sobre los astronautas en la órbita lunar sería insignificante en comparación con la fuente principal de radiación: el sol", dice Jean-Loup Bertaux.

En el lado negativo, la geocorona de la Tierra podría interferir con futuras observaciones astronómicas realizadas cerca de la luna.

"Los telescopios espaciales que observan el cielo en longitudes de onda ultravioleta para estudiar la composición química de las estrellas y galaxias deberían tener esto en cuenta", agrega Jean-Loup.

Lanzado en diciembre de 1995, el observatorio espacial SOHO ha estado estudiando el sol, desde su núcleo profundo hasta la corona exterior y el viento solar, durante más de dos décadas. El satélite orbita alrededor del primer punto de Lagrange (L1), a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra hacia el sol.

Esta ubicación es un buen punto de vista para observar la geocorona desde el exterior. El instrumento SWAN de SOHO fotografió la Tierra y su atmósfera extendida en tres ocasiones entre 1996 y 1998.

El equipo de investigación de Jean-Loup e Igor en Rusia decidió recuperar este conjunto de datos de los archivos para su posterior análisis. Estas vistas únicas de toda la geocorona vista desde SOHO ahora están arrojando nueva luz sobre la atmósfera de la Tierra.

"Los datos archivados hace muchos años a menudo pueden ser explotados para la nueva ciencia", dice Bernhard Fleck, científico del proyecto ESA SOHO. "Este descubrimiento resalta el valor de los datos recopilados hace más de 20 años y el rendimiento excepcional de SOHO".



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