ATMÓSFERA

Escudo para los humanos: esta es la importancia de cada capa de la atmósfera y cómo les afecta el turismo espacial

La atmósfera de la Tierra brinda servicios vitales a todos los organismos que habitamos el planeta, pero ciertas partículas contaminantes podrían desequilibrarse y ponerla en riesgo

¿Contaminación por cohetes espaciales? Conoce cuáles son las 5 capas de la atmósfera, sus características y qué ocurre en cada una.¿Contaminación por cohetes espaciales? Conoce cuáles son las 5 capas de la atmósfera, sus características y qué ocurre en cada unaCréditos: Pixabay
Escrito en CIENCIA el

El cambio climático y la contaminación del medio ambiente son asuntos que no dejan de estar vigentes en la agenda mediática, pero paradójicamente se han normalizado lo suficiente estas cuestiones que dejamos de problematizar y relacionar otros temas, como la carrera espacial, sin cuestionarnos qué impacto a la atmósfera implicará el aumento de lanzamientos de cohetes al espacio exterior.

La atmósfera, así como cada una de las capas que la componen, son de vital importancia para la vida en la Tierra, ya que sin ella no solo la humanidad, sino la mayoría de los organismos quedaríamos expuestos, pues se alterarían factores como la temperatura del planeta, la humedad y no existirían fenómenos meteorológicos como las lluvias. En El Heraldo Binario te explicamos por qué es importante recordar esto.

¿Qué es la atmósfera?

La atmósfera de la Tierra es una mezcla de gases como vapor de agua, hidrógeno, helio, nitrógeno y oxígeno, elementos y compuestos químicos que son vitales para los seres vivos, pues además de propiciar las condiciones ideales para la vida, también tienen características que le permiten desintegrar meteoritos y proteger al planeta de las olas radiactivas provenientes del Sol.

Asimismo, la atmósfera, a la cual también llamamos comúnmente aire, comienza en la superficie de la Tierra, sin embargo, no hay un consenso que establezca la distancia a la que termina, aunque podría superar los 600 km a partir del nivel del mar.

¿Cuántas capas tiene la atmósfera?

En total son cinco las capas de la atmósfera y son: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. Algunas capas tienen regiones o subcapas.

Capas de la atmósfera y su importancia

La atmósfera terrestre protege la vida de la Tierra, por ejemplo, la capa de ozono, localizada en estratosfera, absorbe parte de la radiación solar ultravioleta, regulando los cambios de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra meteoritos.

En ese sentido, los cambios en la composición y condiciones de la atmósfera, en particular de la troposfera y la estratosfera, afectan las condiciones de nuestro planeta. Aproximadamente el 80% de la masa de la atmósfera se localiza en la troposfera mientras que en la estratosfera se ubica la capa de ozono que protege la superficie terrestre de la radiación ultravioleta del Sol.

Pero la actividad humana ha introducido contaminantes a las distintas capas, ello ha motivado a que surjan iniciativas que protejan a la atmósfera a nivel jurídico, con normas que regulen las actividades que inciden sobre ella y eviten el desequilibrio atmosférico. Sin embargo, las empresas de la naciente industria aeroespacial no están sujetas a una normativa que supervise las emisiones que se producen en cada nuevo lanzamiento.

Capas de la atmósfera / Imagen: Wikimedia.org

¿Cuáles son las 5 capas de la atmósfera y sus características?, ¿qué ocurre en cada capa de la atmósfera?

Troposfera: la atmósfera que sí tocamos

Es la capa que está en contacto con la superficie terrestre y es la que está vinculada directamente con la vida y la biodiversidad. Está situada a unos 10 o 12 km sobre el nivel del mar. Además, en la troposfera se producen los movimientos horizontales y verticales del aire que son provocados por los vientos y otros fenómenos atmosféricos como las nubes, lluvias, cambios de temperatura.

Esta es la capa más densa, debido a que la gravedad atrae a la Tierra las moléculas de los gases que la componen, manteniéndolos “atrapados” sobre la superficie del planeta.

Estratosfera: la reguladora de la temperatura

Es la capa que se encuentra entre los 10 km y 50 km de altura. En la estratosfera las moléculas de gases se encuentran separadas, formando capas o estratos según su peso, una de ellas es la capa de ozono (ozonósfera) que protege a la Tierra de los rayos ultravioleta del Sol. El oxígeno y dióxido de carbono se encuentran en cantidades casi nulas y aumenta la proporción de hidrógeno.

La estratosfera actúa como regulador de la temperatura, siendo en su parte inferior cercana a los –60°C y aumentando con la altura hasta los 10 o 17°C. Su límite superior es la estratopausa. En esta capa circula el tráfico aéreo de los aviones, a unos 25 km de altitud.

Mesosfera: donde ocurren las auroras boreales

Se extiende desde la estratopausa, la zona de transición entre la estratosfera y la mesosfera, hasta una altura de unos 80 km (distancia que alcanzó Richard Branson a bordo del Unity 22 de Virgin Galactic). Contiene solo el 0.1 % de la masa total del aire por lo que es la zona más fría de la atmósfera, y puede alcanzar los –80 °C. En esta capa se desarrollan las auroras boreales.

La mesosfera es importante por la ionización y las reacciones químicas que ocurren en ella. La baja densidad del aire de esta capa determina la formación de turbulencias y ondas atmosféricas que actúan a escalas espaciales y temporales muy grandes. Su límite superior es la mesopausa.

Termosfera: la que permite las comunicaciones

Es la capa que se encuentra entre los 90 y los 400 km de altura y en la que orbitan satélites y también restos de basura espacial, a poco más de 100 km, casi la misma altitud a la que llegó Jeff Bezos y tres personas más a bordo del New Shepard de Blue Origin.

En la termosfera está la ionosfera, capa formada por iones, es decir, átomos cargados eléctricamente. Dicha región es ionizada por el impacto producido por la radiación solar, fenómeno que produce la reflexión de ondas de radio emitidas desde la superficie terrestre, lo que permite su recepción a grandes distancias.

De esta manera, su capacidad conductora de electricidad es la que posibilita las transmisiones de radio y televisión por su propiedad de reflejar las ondas electromagnéticas.

El gas que más predomina en esta capa es el nitrógeno. Su temperatura aumenta desde los –76°C hasta alcanzar los 1500°C. Su límite superior es la termopausa o ionopausa.

Exosfera: el punto de contacto con el exterior

Es la última capa de la atmósfera en la que los gases poco a poco se dispersan hasta que la composición es similar a la del espacio exterior y en la que también se localiza la magnetosfera que sirve para proteger al planeta del viento solar, haciendo que el campo magnético del planeta forme un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol.

La exosfera se ubica por encima de la termosfera, aproximadamente a unos 580 km de altitud, y al ser el punto de contacto con el espacio exterior, existe el vacío. En esta capa la temperatura no varía y el aire pierde sus cualidades, debido a que las partículas de gas están separadas en extremo. Los principales gases que se pueden encontrar en la exosfera son los más ligeros: hidrógeno, helio, dióxido de carbono y oxígeno atómico.

Su límite con el espacio llega en promedio a los 10,000 km, por lo que la exosfera está contenida en la magnetosfera (de 500 a 60,000 km), que representa el campo magnético de la Tierra. En esa región, hay un alto contenido de polvo cósmico que cae sobre el planeta y que hace aumentar su peso en unas 20,000 toneladas.

Contaminación del aire por combustibles de cohetes ¿cómo afectan a la atmósfera?

En cada lanzamiento de cohetes se utilizan combustibles que emiten gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y dark carbon, pero también partículas que quedan suspendidas en la estratosfera y que contribuyen al deterioro de la capa de ozono, tal es el caso del hollín, el dióxido de aluminio, entre otras, según el ingeniero jefe de la Aerospace Corporation Martin Ross.

Ross explica que el hollín crea una capa fina que capta y absorbe la luz solar, siendo al mismo tiempo un factor enfriador y calefactor de la atmósfera. Con esto se favorece el calentamiento del aire, por lo que ocurren más reacciones químicas y más riesgo de que se debilite la capa de ozono por los compuestos producidos.

Mientras que el dark carbon, el segundo de los gases responsables del cambio climático (detrás del dióxido de carbono) debido a sus efectos como la absorción de energía solar, puede ser un millón de veces más potente que la del CO2, de acuerdo con la Universidad de Columbia.

Lanzamiento del New Shepard de Origin Blue y las emisiones generadas al despegar / Foto: AP

Aún no se determinan qué otros impactos puedan tener las partículas contaminantes sobre el medio ambiente, por lo que son necesarias más investigaciones al respecto, así como leyes e instituciones que regulen los lanzamientos de cohetes, en especial en el contexto del turismo espacial.